專利名稱：用于制造鋼板淬硬零件的方法
用于庫隨鋼板淬硬割牛的^獄領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于制^板淬硬零件的方法、 一種用于實(shí)施該方法的體以^s該方法和體帝隨出的鋼板淬硬劐牛。 背景獄在汽車制造領(lǐng)域，存在著陶氐汽車總重量^t在增加配置的情況下不 增加汽車總重量的要求。這一點(diǎn)只能在斷氏某些汽車割牛重量的情況下實(shí) 現(xiàn)。在這種情況下，與現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)相比，特別是嘗試明顯陶m車車身 的重量。但同時(shí)對安全性，特別是車內(nèi)人員的安全性和汽車在發(fā)生事故時(shí)的性能的要求不斷提高。與為陶K^i車車身總重量而M^割牛的數(shù)量并且 特別是還減小零件的厚度相反，所期望的是重量斷氐的車身外殼在出現(xiàn)事 故時(shí)表現(xiàn)出更高的強(qiáng)度和剛性且具有確定的形變行為。車身制造中最常用的原材料為鋼材。沒有其它材料會辦在這樣大的范 圍內(nèi)低成本 供具有不同材,性的#^牛。由于要求有所喊，因雌高3雖下也魏證高伸長率并因此保證改 進(jìn)冷，性。Jtt外，可表明鋼材趣叟的范圍有所擴(kuò)大。特別是從汽^身帶，的發(fā)展前景來看，在此方面要求根據(jù)^的成分，薄鋼板^^牛的強(qiáng)度在1000 MPa - 2000 MPa的范圍內(nèi)。為使##達(dá) 至IJ這樣高的強(qiáng)度，公知用鋼板切割出相應(yīng)的板坯，將板坯加熱達(dá)到高于奧氏體化溫度的溫度并隨后在壓aj:成形出零件，其成形過程期間同時(shí)fflii糊以將材料淬硬。為產(chǎn)生奧氏體鋼板而進(jìn)行的退火期間在表面上形成一層氧化皮。該氧 皿在成形和冷卻之后被去除。這一點(diǎn)通常釆用噴砂法進(jìn)行。在去l^化 ^t前或者之后，進(jìn)行最終切邊和打孔。如果在噴砂之前進(jìn)^終切邊和 打孔，可能會對切邊和孔i^產(chǎn)生不利影響。與淬硬后加工^fcS步驟的順 序無關(guān)，5OT噴砂和可比方法去,化皮的缺點(diǎn)在于由此割牛經(jīng)常會發(fā) 生扭曲。在上面提及的加工處理步驟之后，用防腐保護(hù)層進(jìn)行所謂的零4牛 涂覆。例妙凃覆陰極防腐做層。這種情況下的缺點(diǎn)是，淬硬零件的再加工^:非常高并由于工件被淬 石IM具有很高的耐磨性。Jt^卜的缺點(diǎn)是，零件涂層通常不會產(chǎn)生特別顯著 的腐蝕保護(hù)作用，不能進(jìn)，別強(qiáng)的沖壓。另夕卜涂層厚度并不均勻，而是 在靴表面上變艦伏。在該方法的一種efca型中已公知的還有，用金屬板坯冷成形出零件并隨后將其加熱到奧氏體化MJS和然后在艦工具中使其鵬辨卩，其中， 該校正工具負(fù)責(zé)在其成形區(qū)域中對由于加熱而產(chǎn)生扭曲的零件進(jìn)行校正。 te進(jìn)行前面介紹的再加工。這種方法可以比前面介紹的方法生產(chǎn)出更加 復(fù)雜的幾何形狀，這是因?yàn)樵谕瑫r(shí)成形和淬硬時(shí)基本上只能產(chǎn)生線性形狀，而在這種成形鵬中不能實(shí)ms雜的微。GB 1 490 535公開了一種用于偉隨淬fl翻剩牛的方法，其中，將可淬 硬的鋼板加熱到淬火溫度并隨后設(shè)置在一個(gè)成型裝置內(nèi)將鋼,形為所要 求的最終形狀，并且，械形期間同時(shí)fflil糊，從而獲得馬氏體或者貝 氏體結(jié)構(gòu)，而鋼板保留在成型裝置內(nèi)。例如使用硼合金化的自或者自 鋼作為S^才。根據(jù)上面提到的專利申請，所述成形^OT^ffiS行，但 也可以TO其他方法。成形和 這樣構(gòu)成并這樣3￡31進(jìn)行，以便能 夠獲得細(xì)晶粒的馬氏體或者貝氏體結(jié)構(gòu)。EP 1 253 208 Al公幵了一種用板壞制造淬硬板型材的方法，娜坯在 離模具上熱變形f繊型材并被淬硬。鵬材匕在這種情況下產(chǎn)生從板坯 平面上凸起的基準(zhǔn)點(diǎn)或凸緣，用于在后面的加工操作中定位板型材。凸緣 需要在成形，中從板坯的無孔區(qū)域中成型，其中，基準(zhǔn)點(diǎn)以^側(cè)的壓 駄式或者作為^M材上的貫穿部位或凸緣產(chǎn)生。模壓模具上的熱成形和淬火由于3ia將形變和淬力回iWi^組合在一起而高^a行作業(yè)而總體上是有利的。但由于,材夾緊在模具上并由于熱應(yīng)力，零件上出現(xiàn)不可精 確預(yù)先確定的扭曲。這種扭曲對后續(xù)的加工操作產(chǎn)生不利影響，因此在板 型材上提供難點(diǎn)。DE 197 23 655 Al公開了一種用于審J^板制品的方法，其中鋼板制 品在一對冷卻的模具內(nèi)成型，持續(xù)加熱并淬硬形成馬氏體結(jié)構(gòu)，而該制品 始終處于模具內(nèi)，從而模具作為淬火期間的固定裝置使用。在淬硬后需要 進(jìn)行加工的區(qū)域內(nèi)，鋼板應(yīng)保持在軟鋼范圍內(nèi)，其中模具內(nèi),入物用于 防止ffiil冷卻并由此防止該區(qū)域內(nèi)形成馬氏體結(jié)構(gòu)。還有可能的是iiii模
具內(nèi)的凹部也可以達(dá)到相同效果，從而在鋼板與模具之間出現(xiàn)間隙。這種 施中的缺點(diǎn)是，由于在這種情況下可能出現(xiàn)的明顯扭曲，因此該方法不適合對結(jié)構(gòu)更為fi^的剩牛進(jìn)fim淬火。DE 100 49 660 Al公開了一種用于帝J^M部加強(qiáng)的金屬板，件的方法，其中結(jié)構(gòu)零件的繊在平整狀態(tài)下與加強(qiáng)板位置確定連接并將劍;n胃 的拼湊復(fù)合板隨后成形為一個(gè)單元。為使該制造方法在方法產(chǎn)品和產(chǎn)品方 面得到艦以及與方法方面的手段相^g負(fù)擔(dān)，鵬湊復(fù)合板在成形之前至少加熱到約800 - 850'Cfflii^A，在熱態(tài)下'^3i^并隨后在tW保持成^bt態(tài)的情況下，M:與從內(nèi)部強(qiáng)審jmp的成,具接觸而以確定的方^iS行冷卻。特別Jiiyt而言適度的800 - 500t;的、SJS范圍需要以確定 的mpii^i過。加強(qiáng)板與基板的連接步驟應(yīng)可以毫無問題地與成形M^ 結(jié)合為一體，其中零件相互硬^PJf^—起，由此同樣可以在接觸區(qū)達(dá)到有 效防腐的目的。這種方法中的缺點(diǎn)是，特別是，確定的內(nèi)部冷卻使模具可 以非常鋭。DE 2 003 306公開了一種用于對鋼板件進(jìn)行模壓和淬火的方法和裝 置。目標(biāo)是將鋼板#^壓成型和淬硬，其中應(yīng)避免所公開方法的缺點(diǎn)，特別是在用于模壓和鄉(xiāng)更的連續(xù)3^:的步驟中制造鋼板件。特別需要避免的是，淬硬后或者驟冷后的產(chǎn)品相對于所要求的靴出現(xiàn)扭曲，從而需要附 加的加工步驟。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，鋼割牛，在將該劐牛加熱到產(chǎn)生奧氏做 態(tài)的溫度后，被置于一對協(xié)同作用的模具零件之間，隨后對零件進(jìn)行模壓并同時(shí)ffl3I將零件的熱量導(dǎo)入模具零件內(nèi)。模具零件在^Mifi期間保持處于糊驗(yàn)，從而在離下對辦產(chǎn)生辦作用。DE 101 20 063 C2公開的施是，將以帶式提供的尉才料制成的汽車 用金屬型材件輸?shù)钙制，單元中并^為軋制型材，在從軋制,單 元排出后感應(yīng)加熱到淬5J^f需的驗(yàn)并鵬在,單元內(nèi)驟冷。此后將軋 庫鵬定尺寸地切鵬材靴。US 6,564,604 B2公開了一種用于制顔有非常高^^特性的##的方 法，其中割牛通過軋制鋼板的連續(xù)沖壓制造和特別是經(jīng)過熱車L和帶涂層的 割牛采用保護(hù)鋼板表面的金屬^#金屬合金涂層，且將鋼板切割以獲得鋼板預(yù)成型坯，將鋼板預(yù)自坯冷成形或者熱成形并且或者在熱成形后^iP和淬火，棘在冷鵬后加熱并隨后射卩。金屬間的合金應(yīng)械形之前或
者之后沉積到表面上并防腐蝕和鋼脫碳；這種金屬間混糊對此還可以具 有潤滑功能。隨后皿坯上去除多余的材料。涂層在這種情況下總體上基EP 1 013 785 Al公開了一種用于用車L制糊和特別是熱軋糊制造零 件的方法。目標(biāo)是可以鵬0.2-2.0mm厚的軋帝溯板，其中將雜熱軋 后進(jìn)fr凃覆并且進(jìn)行或者冷變形棘熱娜，隨后進(jìn)行熱處理，其中保證 在熱成形或者熱處St前、期間和之后無鋼脫碳和無氧化地提髙溫度。為 此鋼板具有保護(hù)鋼板表面的金屬或者金屬合金，隨后對鋼板提高溫鵬以 成形，隨后進(jìn)行鋼板的^和最后將零^it卻。特別是將帶^^層的鋼板在 下模壓并以高于臨界淬^1度的，^1過深拉拔產(chǎn)生的割牛冷卻并 且淬硬。財(cái)隅供一種適用的^鋼，其中，將該鋼板在950'C下奧氏體 化，然后在模具內(nèi)，和 4^更。戶，覆的涂層特別是包含鋁^#鋁合金， 由此不僅防止氧化和脫碳，而皿產(chǎn)生潤滑作用。在這種方法中，與其他 已公知的方法相比雖然可以避免鋼板件在加熱到奧氏體化溫度后起氧化 皮，這一點(diǎn)正如該文獻(xiàn)中所介紹的冷娜那樣，但原貝i讓不肯狹用火法滲 鋁的鋼板，因?yàn)榛鸱B濾層延性過低從而不能產(chǎn)生較大變形。特別是采用 這種鋼板在冷態(tài)下不能實(shí)現(xiàn)適用于復(fù)雜形狀的深拉皿程。，這種涂層 可以進(jìn)行熱成形，也就是在單個(gè)模具內(nèi)成形和淬硬，但零件此后沒有任何 陰極保護(hù)。另外，這種劐牛在淋鵬還必須進(jìn)行機(jī)加工或者借助激艦行 力口工，從而產(chǎn)生已經(jīng)介紹的缺點(diǎn)，即后面的加工步驟由于材料的淬硬而非 常昂貴。貽卜的缺點(diǎn)是，成型州昔助激賊者機(jī)械切割的所有區(qū)域不再具 有防腐做。DE 102 54 695 B3公開的施用于制趟屬鵬^(牛，特別魏括用 未 科更可熱變形的鋼板制造出的半成品的車身剩牛，首先采用冷變形', 別J^ffi深拉拔工藝，成形出半成品。隨后對零#€坯在邊緣側(cè)上沿與戶萬 要制造的劐牛近似相應(yīng)的職輪廓進(jìn)fi^拋。最后將切邊的劐牛毛坯加熱 并在熱成形模具內(nèi)^ffi淬硬。按照這種方式生產(chǎn)出的零件在熱成形后已經(jīng) 具有所要求的邊緣輪廓，從而不必對^#^進(jìn)行最后切邊。按照這種方 式，制造鋼板淬硬^f牛的周期時(shí)間得到明顯斷氏。所頓的鋼材是氣冷淬 火鋼，需要時(shí)在保護(hù)氣體大氣下加熱，以避免加熱期間起氧化皮。否則在 自#^牛熱成形后去掉成型##上面的氧化皮層。該專利文獻(xiàn)中提到，在
冷成形鵬的范圍內(nèi)使割恃坯成型到接腿終輪廓，其中，"接腿終 輪廓"是指成品劐牛的幾何皿隨宏觀材WE而來的那，分在冷成形過 程結(jié)束后完全成型到零件毛坯中。在冷，^結(jié)束后因此為制造割牛的三維皿僅需最小局部材WI所需要的少量形狀配合。這種方法中的缺點(diǎn)是，齡輪廓的最終成形步驟一如既往在 下進(jìn)行，其中，為避頓氧,1￡#，必須在保護(hù)氣體下退火的公知辦法，或者必須將對剩牛去氧 做。兩^M^均必須鵬進(jìn)行防腐涂層的涂覆?？偠灾琂^fW^法的共同缺點(diǎn)是，為達(dá)到最佳的m卩效默口避免產(chǎn)生扭曲，力求實(shí)現(xiàn)成型件與模具的100%的接觸(所謂100%的印記圖)。這種印記圖(Touchieibild)要求需要大量勞動力長時(shí)間磨合模具，其 中利用涂覆的顏料確定尚未整面緊貼在模具上的零件區(qū)域。相應(yīng)地必須對 表面,進(jìn)行修正。盡管如此，已公知的所有模壓淬硬方法的共同之處在 于，盡管精心磨合，但仍頻繁和不可預(yù)JM出現(xiàn)扭曲和切邊偏移，從而使 得特別是在從模具中取出后零件產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和切邊形成位錯(cuò)。由于硬度很 高，這些##不能再后續(xù)加工和例如校直。已公知方法中的再加工局限于 借助激光進(jìn)棟終切邊。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種用于制造鋼板淬硬#^牛的方法，該方法 大大縮短模具的磨合時(shí)間、減輕了模具磨損并且提供具有高尺寸精度及配 合度和無扭曲的可靠割牛，從而使得飼能省略對工件的再加工。該目的利用具有權(quán)利要求l限定特征的方法得以實(shí)現(xiàn)。有利的，在 ;!AM權(quán)利要求中予以說明。本發(fā)明的另一目的在于，,一種用于帝'J^板淬硬零件的裝置，該體鈔了磨合時(shí)間、斷氐了磨損、aat修補(bǔ)并且提供具有髙尺寸精腿配合度和無扭曲的可靠割牛。該目的利用具有權(quán)利要求19特征的^fi得以實(shí)現(xiàn)。有利的^在從 屬權(quán)利要求中予以說明。依據(jù)本發(fā)明認(rèn)識到，模壓淬火方面存在的主要問題在于在使用預(yù)成 型和特別是深拉拔的鋼板磨合模具時(shí)，模具在該鋼板上磨合并且與該鋼板 產(chǎn)生幾乎完全整面的接觸。但磨合淬火模具所使用的預(yù)自和特別是深拉
拔的鋼板Ji^用同樣處于磨合階段中的新的成型模具生產(chǎn)的鋼板。但一方 面由于無論是深拉拔模具還是淬火模具IP^模具磨損和另一方面由于所il^鋼板存在厚度公差或者由于M3i冷變形，所述材料厚度上存在差別， 因此在實(shí)踐中永遠(yuǎn)實(shí)現(xiàn)不了整個(gè)半模與工件完全接觸。但這一點(diǎn)也意味著，工件在某些TOLh需要很大的力進(jìn)滿壓，而在其它部位上則幾乎根 ;W需用力。在這兩種極端情況之間，鋼板也可以在處于最大力與幾乎不 存在力之間的極其不同的部位上被用力夾緊。釆用最大力、采用最小力或 者^處于其間的力實(shí)施夾緊的這些,不可預(yù)見。但它們通常也處于凸 緣區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明使得有可能確定，這一點(diǎn)導(dǎo)致##在強(qiáng)夾緊區(qū)域內(nèi)不可避免的 收縮受到阻止，而在夾緊較弱的區(qū)域內(nèi)則或多或少進(jìn)行無強(qiáng)度預(yù)見的收 縮。由此產(chǎn)生不同的材料特性和成型##性，特別是不同的應(yīng)力狀態(tài)或收 縮。這些情況導(dǎo)致劐牛發(fā)生移動且特別是導(dǎo)致割牛產(chǎn)生扭曲。對此還有可 育繊定，從奧氏體向馬氏體的相變以并一壞明顯的方式導(dǎo)致這種收縮隨著 鵬以非線性方^iS行，從而使相應(yīng)的考慮進(jìn)一步復(fù)雜化。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，將預(yù)鵬和特別是深拉拔的劐牛加熱至ij淬硬 所需的溫度并隨后^到模具內(nèi)。依據(jù)本發(fā)明，放棄盡可能整面夾緊或模 壓，而是有針對性地進(jìn)行部分模壓。由此可以在采用非常高的壓力夾緊的 區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠的夾緊和保持。但^CT這樣高的局鵬壓力，使需要 0tt才料、表面不平ffi或者局部隆起得到抑制和一定,上得到避免。由 此很容易將材料加工到模具的表面，從而提高模具與工件之間的摩擦。材 料因此在離的區(qū)域內(nèi)按照統(tǒng)一的最大厚度進(jìn),整。但模壓機(jī)整體所需 的成形力可以低于整面的方法，從而可以O(shè)T成本明顯更低的模壓機(jī)。零 《ffi這種情況下至少在切邊的區(qū)域內(nèi)夾緊保持。本發(fā)明意義上的切邊既適 用于外M，也Mffl于 L^^。
另外，也可以有意鵬過其長鵬其表面夾緊劐牛。為此夾緊區(qū)可以 線狀^"網(wǎng)格Jb^伸通3lX件的^h表面或者部，面。由jltt模壓的區(qū) 域內(nèi)，劐?？梢跃唧w體現(xiàn)為與盡可能良^K性能配合的淬硬區(qū)域或者淬 硬分布構(gòu)成。例如，可以沿主應(yīng)力線或力流線離并在那里由,生更高 的淬硬。1 》卜，ffi^種模壓或者夾緊可以防止扭曲造成的扭轉(zhuǎn)，特別是 在工件成型時(shí)。由于需要時(shí)冷卻率較低而3M更低的不模壓區(qū)域可以形成劐牛的^^儲備，從而承受負(fù)荷的^5更^f牛不是 - 像其他情況下均Mmi ^ffi淬硬劐牛常用的另附 一 斷裂，而是僅少量^。由此防止^^在事 故瞎況下分離。在割牛不模壓的區(qū)域內(nèi)，零件或者單面緊貼在一個(gè)mh并與模具的 另一個(gè)半模保持空隙，棘與兩個(gè)^^保持空隙。依據(jù)本發(fā)明在不進(jìn)行模壓的區(qū)域內(nèi)，零件至少，在模具或半模區(qū)域的正半徑區(qū)域內(nèi)。在具有例如0.5 - 30 mm窄半徑的鞍形點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，工件 具有優(yōu)點(diǎn),壓或夾緊。鞍形點(diǎn)在這種情況下這樣確定，使鞍形點(diǎn)^"鞍 形區(qū)的區(qū)域內(nèi)工件與兩個(gè)空間軸線相關(guān)具有一個(gè)正半徑。這一點(diǎn)也意味著，工件在一個(gè)正^的區(qū)域內(nèi)僅緊貼在一個(gè)mi:， 但不緊貼在相對的 上。可以令人意外，現(xiàn)，禾U用這種空隙在依據(jù)本 發(fā)明校正調(diào)整時(shí)可以對冷卻并因此淬M^生積極影響和特別Jiifi行控制。 但依據(jù)本發(fā)明空隙也可以這樣進(jìn)行調(diào)整，使預(yù)先選擇的區(qū)域內(nèi)零件的淬火 少于其他區(qū)域內(nèi)。這一點(diǎn)例如在下列情況下具有意義，即在這樣一個(gè)劐牛 上應(yīng)可以在確定的區(qū)域內(nèi)少量淬火并因此仍可變形。JH洲，在接合區(qū)內(nèi)通 過減少原始材料的淬硬可以避，謂的硬包。依據(jù)本發(fā)明這個(gè)或者這些空 隙具有至少0.02 mm和優(yōu)選0.1 - 2.5 mm ^#更大的寬度構(gòu)成。依據(jù)本發(fā)明，零件的變形以及割牛的切邊和打 LS本上或完全在未淬 火狀態(tài)下進(jìn)行。所使用的板材在未淬火狀態(tài)下相當(dāng)好的可變形性可以實(shí)現(xiàn)割牛復(fù)雜的幾何形狀并使淬火狀態(tài)下昂貴的事后切^M:淬^i之前成本更加低廉的機(jī)械切割操作取代。但te:件夾緊的區(qū)域內(nèi)，在夾緊區(qū)域的內(nèi)部，皿是在鋼板的內(nèi)部也 可以進(jìn)行切割操作，例如產(chǎn)生 Ufct切口，或者在熱狀態(tài)下切割一部分或 者針外gf^廓。為在鋼板內(nèi)部進(jìn)行切割，半驗(yàn)夾緊區(qū)域內(nèi)具有容納切 割工具的相應(yīng)凹處。為切割輪廓與夾緊區(qū)相鄰在夾緊區(qū)域的外部具有一個(gè) 切割工具。熱切割S^在380'C與8(xrc之間的零件溫度下進(jìn)行。由此所要自由,的區(qū)跡受ftM方式的影響或者不利影響。由于剩牛加熱而不可避免的尺寸變化在mra板變形時(shí)已經(jīng)予以考慮，從而偉隨的劐牛小于最終尺寸0.6- 1.0%^1特別是小于0.8%。至少在娜 時(shí)考慮所預(yù)計(jì)的娜脹。但靴鼓縮小完全最終輪廓精確鵬和切邊。 冷加工零件時(shí)，也就是變形、切割和打孔時(shí)，根據(jù)該方法的另一實(shí)施 方式，完全可以僅加工高度復(fù)雜性和變^^度的區(qū)域以及需要時(shí)##的窄 公差區(qū)域，特別是像切邊、成形邊、，面和需要時(shí)的穿孔圖案，特別是像具有所要求的最終公差，特別是淬5賊品##的切邊和位置公差的難 孔，其中，在這種情況下劐牛由于加熱的^J^脹予以考戯辛Mi。這一點(diǎn)意,，零件在第一實(shí)施方式中J1^之后小于 科I^品零件 的額定最終尺寸約0.8%。小于在這種情況下意喊，劐併娜后^0f有 三個(gè)空間軸線上因此三維成型。熱膨脹因此對所有三個(gè)空間軸線予以相同 考慮。在現(xiàn)有技術(shù)中，熱膨脹由于例如模具未完全閉合而不能為所有空間 軸^慮，因?yàn)閊M只能在z方向上ii^不完全自考慮膨脹。依據(jù)本 發(fā)明，最好模具的三維幾何^|^^廓舒萬有三個(gè)空間軸線上縮小加工。 為實(shí)施該M，首先將未^ 更的^1鋅專用薄鋼板切割^ 。 加工的板坯可以^g^、梯形^t成型,。為板坯的切割可以， 所有公知的切割過程。Si 使用切割，期間不會使鋼板產(chǎn)生淬火熱量的 切割過程。從切割的板坯中隨后借助冷變賺具制誠型件。成型件的這種制造包括肖嫩制造這種成型件的所有方法和/或過程。例如適用下列方法和/或鵬序列組合模具， 鵬的單模具，，序列模具， 鵬離線，爆炸成形、電磁fi^、管式^E^形、g^E,和所有冷成形過程。鵬和特別是深拉鵬舒牖的傳統(tǒng)模具Jiia照終切邊。 依據(jù)本發(fā)明，冷態(tài)下制造的成型零件小于最終零件正常幾何形狀約 0.8%,從而加熱時(shí)的熱膨脹由此得到補(bǔ)償。aMm稱過程制造的成型件應(yīng)i^^，其中，其尺寸處于用戶對成品 件所要求的公差范圍內(nèi)。如果^u^的冷變形中出現(xiàn)較大的公差，那么這 些公差可以事后極微小地在還要進(jìn)行的模淬過程期間進(jìn)行校正。但模淬過 程中的公差校正最,對，偏差進(jìn)行。這種成型偏差因此可以按照一種
熱校正的方式進(jìn)行艦。但校正鵬應(yīng)盡可能限制在彎曲imh，其中， 事后不應(yīng)和不能影響取決于材料量的切邊(與成形邊之比)，也就是說， 如果零件上切邊的幾何形狀不正確，在徵卒模具上就不育腿行校正?？偠?言之因此可以確定，與切邊相關(guān)的公差范圍與冷變形和模淬M^i期間的公 差范圍相應(yīng)。在依據(jù)本發(fā)明的方法一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí) 式中，冷態(tài)下鵬時(shí)，也 就是例如深拉拔時(shí)在冷 M型的零件上相鄰和切邊的區(qū)域內(nèi)如本身公知的 那樣構(gòu)成凸緣。構(gòu)成凸l后進(jìn)行凸緣區(qū)域內(nèi)的外切邊。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是， 在這種切割時(shí)與壓模的打開和閉合方向平行切割。即使在本來不要求凸緣 的##情況下，盡管如此具有優(yōu)點(diǎn)的是仍可以在冷態(tài)下出于i^切割目的 產(chǎn)生該凸緣。然后在模淬，中清除凸緣，這一點(diǎn)下面還要進(jìn)一步介紹。劐牛完全鵬以后，將娜和切邊的劐牛加熱到高于780'C，特別是 800'C 95(TC的退火^Jt并在該mi:,幾秒鐘到幾^H中，taM少M(fèi)lg 產(chǎn)生所要求的奧氏體。零件在這種情況下膨脹1%，從而退火后和即將裝 A^前具有0.2Q/。的,。退^i后辦進(jìn)行依據(jù)本發(fā)明的模淬步驟。下面 群細(xì)介紹加熱和模淬。為實(shí)施模淬過程，特別是零件首先由機(jī)器A^傳送帶上取下并裝入一 個(gè)標(biāo)記站內(nèi)，以便可以對*割?？烧莆盏卦谀４阒白龀鰳?biāo)記。隨后機(jī)器人將割牛放在一個(gè)中間載體上，其中，該中間載體mii傳送帶進(jìn)入加熱爐內(nèi)并將劐牛加熱。為進(jìn)行加熱使用例如對流加熱的連續(xù)式加熱爐。但也可以^ffl其他任 何加熱機(jī)組或加熱爐，特別是也可以，電磁或者微波加熱，件的加熱爐。成型件在載體JJi過加熱爐，其中，具有載體是為了使防;^層在加熱時(shí)^^^到^^yj卩熱爐的^ii^被iMiit研磨。##必須加熱到最大溫度以獲得完全淬硬，此后從確定的最低溫度(>700'C)起l^20K/s的最d辦卩^JS進(jìn)行辨卩。在隨后的^ 卒時(shí)超ij這 種糊驗(yàn)。為此機(jī)器人將割牛也取決于厚度在780。C - 950。C下，特別是860。C -90(TC下;Wjfl熱爐中取出并^A衡卒模具內(nèi)。操作或處理期間失去約IO'C -80'C，特別是40'C，其中，用于^A的m^A^f這樣構(gòu)成，麟以高速 將^^牛尺寸精確il^A模^^具內(nèi)。^M件由機(jī)器A^g在^mi升器上 并隨后am下移模壓機(jī)，其中，劐頓升微排出并將劐牛定位。由此確 保割佛確定位和導(dǎo)向直至模具閉合。在模壓機(jī)并因雌 雜具閉合的時(shí) 間點(diǎn)上割TO具有至少78(TC的離。模具表面的驗(yàn)不足50'C，由此零 件腿降溫80'C畫2(Xrc。奧氏#/馬氏條換結(jié)束后，也就劍氐于250。C 零件已經(jīng)可以取出。由此與現(xiàn)有技7Mf反可以節(jié)省時(shí)間。不言而喻，零件 也可以保持在模具內(nèi)直至進(jìn)一步冷卻。淬火期間空隙可以采用氣體和特別 是惰性氣體進(jìn)行沖洗。需要時(shí)氣體可以產(chǎn)生^卩作用。模具在這種情況下緊貼ffiiai驗(yàn)突棘受負(fù)荷的工件上，其中，依據(jù)本發(fā)明的方法特別是在模淬步驟中沒有實(shí)施^步驟的情況下可以將模 具與其基科才料相關(guān)按照耐高溫度突變設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的方法中，模具為此 還必須具剤艮高的耐磨粒磨損性，但它絲案例中不起明顯作用并就此而 言,莫具財(cái)。在^A成型《牛時(shí)需要注意的是，將切邊和打孔的零件正確配^A模 淬模具內(nèi)。角度可以ffi^簡單彎曲進(jìn)，正，但也可以不去除多余的材料。因此在冷變形的零件上必須在與成型邊之比上尺寸精確itys行切邊。切邊應(yīng)在模淬時(shí)定位，以避免切邊位移。在該方法另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式中，特別是在切邊的區(qū)域內(nèi)還可以 進(jìn)行熱變形。如已經(jīng)介紹的那樣，零Wt加工成型中的優(yōu)點(diǎn)是，在切邊的區(qū)域內(nèi)具有在成品零件上本來不應(yīng)存在的凸緣。aaa種凸緣在深拉拔方 法中的成型，切邊可與模具的打開和閉合方向垂1M行，從而可以進(jìn)， 別精確、準(zhǔn)確和簡單的切割。在模淬過程中，該形成的凸緣在裝入模具內(nèi) 的熱零件上在模具閉合時(shí)相應(yīng)重新恢復(fù)成型或無材料膨脹地緊貼在模具 上。為此在存在凸緣的區(qū)域內(nèi)相應(yīng)存在"^h滑動件，其中，模淬過程的模 具首先盡可能閉合，使割牛例如已經(jīng)由模具上部保持在一個(gè)確定的區(qū)域內(nèi) 并然后移入滑動件，將凸緣壓向上面緊貼劐牛的模具。因?yàn)樵谇羞叺膮^(qū)域 內(nèi)劐牛反正被夾緊，所以滑動件將這種夾緊轉(zhuǎn)移到該區(qū)域內(nèi)，其中，這一 點(diǎn)aii夾緊柳鵬面強(qiáng)制性的收縮以令A(yù)E外的方式這樣有效實(shí)現(xiàn)，艦 品零件上幾乎看不到此itr^的凸緣彎邊并可檢驗(yàn)。原則上一個(gè)劐牛的確定部她可以采用這種方法利用、翻件在驗(yàn)下 鵬棘彎曲，其中，部絲娜與強(qiáng)制性收縮的原理并不矛盾。 ^機(jī)器人將割牛從模壓機(jī)中取出并將其^l!在一個(gè)對其繼續(xù)mp的 支^J:。如果需要的話，^P可以Mii附加miKfitA液體加iiiS行。M31依據(jù)本發(fā)明無值得一提的^步驟的^并在支持，件正半徑 的同時(shí)模具和工件僅在切邊的區(qū)域內(nèi)造M^接的情況下，保iEX件無扭曲 ,行冷卻。在常用的，31fi情況下，可掌握的確定冷卻只有在^過 ^iS展到材料緊貼在模具兩個(gè)^上或者材料立即各面3tM合理地緊貼在 半模上的情況下才會腿行，這一點(diǎn)導(dǎo)致3M上的不均勻性。在本案例中， 皿fHZ利用切邊區(qū)域緊貼在模具兩個(gè)^上并以正半徑緊貼在模具一個(gè) ^上。由j)tt切邊的區(qū)域內(nèi)排除收縮，而在其余割牛的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行TO， 這種收縮用于使零件緊貼在模具上和需要時(shí)易于再彎曲。由此甚至成功地 事后^深拉拔的模具缺陷。深拉微B工的割牛按常見方式W^進(jìn)行切邊。在本發(fā)明中，劐牛上可 以具有用于將零件放置在零# *器上的凸起突舌。這些部分至少在它們 ^在本身零^牛上的區(qū)域內(nèi)同Nt卒硬。M51特別是^^il升^^卒硬后和模 具打開之前依據(jù)本發(fā)明特殊的運(yùn)動過程，這些突舌以簡單的方式被折斷。 由此可以保證高度的操作可靠性，另一方面突舌不必 - 像5見有fe^中常見 的那樣-事后被折斷。


下面結(jié)合附圖通過實(shí)例的方式對本發(fā)明進(jìn)糊明，其中 圖1示出了可淬硬鋼板離的膨Ei十曲線亂 圖2示出了圖1所示的曲線，在圖中鵬箭頭^^加辦Wti卩 圖3示出了圖2所示曲線的一部分的詳亂圖4示出了可淬5翻板在不同鵬剝牛下的流變曲線；圖5 J^萬要辦更的鋼板和根據(jù)本發(fā)明的成鎌具的簡明祿亂圖6是用于圖5所示成套模具的模具、,件的簡明示意圖；圖7 Jiffl于折斷加工板材上的操作突舌的^S;圖8示出了圖7所示的裝置的另一個(gè)實(shí)施抓 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的^4的工2^;圖10—14示出了根據(jù)本發(fā)明的OT于^^^牛的工2fU字；圖15是與尺寸變化和，行^bS的剩牛相關(guān)的根據(jù)本發(fā)明的工藝程 序的簡明示意圖；圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的旅的漸i^B亂圖17是具有肝冷成微態(tài)的具有切削凸緣的劐牛的簡明示意亂 圖中^出了其fi^方向；和圖18示出了用于熱^如圖17所示##的裝 !個(gè)滑動件的成形 模具。
具體實(shí)施方式
依據(jù)本發(fā)明，所要辦更的劐牛在冷態(tài)下娜和切割。在冷態(tài)下，也就 是在淬火之前，零件具有常見鋼板上固有的硬度。在這種狀態(tài)下鋼板比較 容易切割，也容易變形和特別是深拉拔(圖10)。零件，有三個(gè)空間軸 線，小于最終幾何^l^勺0.8%皿。為使^^牛隨后淬火，將##加熱到 奧氏體化,和特別是例如900'C以上。零件的加熱在此方面這樣進(jìn)行， 使材料的^JS^OTi奧氏體產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化而結(jié)束(圖1)。從圖1可以 看出，離劐牛在約750'C下線性熱膨脹首先隨著MJt上升到約820'C可 逆分布，然后繼續(xù)上升。線性膨脹中的這種不規(guī)則性應(yīng)在將工件裝入模具 之前結(jié)束。在模具內(nèi)，零件(圖5、 6)至少在切邊(邊緣)的區(qū)域內(nèi)夾緊。零 件現(xiàn)在由于辨P而努力TO，但在此方面S^iJ131夾緊和模具的皿而 ^鵬止。在此方面，產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力并導(dǎo)致##上彈'|^形。正半 徑(圖10)"支持"零件，由此割牛在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)緊貼在模具上。皿 ,剩牛然后接受這種形狀，其中，在這里不精確性在冷軟^f牛成型時(shí)也 得到艦。割牛至少^^保留在模具內(nèi)，鼓奧氏體-馬氏條換(圖2、 3)結(jié)束。這一點(diǎn)特別是在約250'C時(shí)的情況。隨后進(jìn)機(jī)性,。如果零 件在約250'C時(shí)從模具中取出，那么它可以再自由,約0.2%。如果## 保留在模具內(nèi)，那么零件在成型時(shí)回彈約0.2%，但這一點(diǎn)在開始，時(shí)得 至拷慮。實(shí)踐中(圖11-14)加工這樣進(jìn)行，首先從鋼板中切割出^fi胃的^ ^。，板坯隨后，和特別是深拉拔(圖12)并ISIM切除廢料。通常 切割JI1W進(jìn)行，從而不是一次切除全部廢料，而是分兩到三，段進(jìn)行， 因?yàn)榉褙恑J邊角料不宵gHM利;fcik^模具中去除。為此(圖14)在割牛上保留突 舌，以便可以將割牛放置在所謂的劐WI"器上并還可以利用鵬突舌從 模具中去除。依據(jù)本發(fā)明，在簡單劐牛的情況下腿,割步驟，其中， 在該一個(gè)切割步驟中保留后面^A模具內(nèi)所需的突舌(圖13、 16)，隨后 將^#利用突舌裝入模具內(nèi)(圖7、 8)，其中，在突舌裝入模具內(nèi)的區(qū)域 內(nèi)產(chǎn)生切口并隨后將突舌與整個(gè)工件淬火。##鵬時(shí)，將切口區(qū)域內(nèi)的 突^131ffi力件切斷，從而^g產(chǎn)生"^h加工魏的劐牛。下面詳細(xì)介紹用于依據(jù)本發(fā)明，的模具。模具1 (圖7、 8)例如具有一個(gè)模具上半模2和一個(gè)模具下半模3。 所要辯更的劐牛4在鄉(xiāng)i沖出于簡化繊截面上罐形或帽形構(gòu)成，具有一 個(gè)底面5、兩，框6、 7和兩個(gè)縱向凸緣區(qū)8、 9。底面5利用兩個(gè)倒圓0、 11過渡到邊框6、 7內(nèi)。邊框6、 7利用倒圓12、 13過渡到凸緣8、 9內(nèi)。 在倒圓10、 11的區(qū)域內(nèi)，模具上半模2與成型件4相關(guān)形成正，，在 倒圓12、 13的區(qū)域內(nèi)，模具下半模3與工件4相關(guān)形成正，。在正半徑的區(qū)域內(nèi)，工件4緊貼在各自的mh。與^正半徑相對^一!IM伸至臓面5內(nèi)或邊框6、 7內(nèi)的空隙14。在邊框中心的區(qū)域內(nèi)空隙14可以 相切，從而零件處TO框的分區(qū)域內(nèi)，需要時(shí)也幾乎M^^Ni框而不與 。在切邊15的區(qū)域內(nèi)，模具上^或者模具下半模與空隙14相 鄰具有凸起部或者隆起區(qū)16這樣構(gòu)成，^X件4的相應(yīng)區(qū)^緊在那里。 空隙14具有至少0.02 mm和最好0.1 -2.5 mm或者更大的寬度。 在微非常簡單的情況下，極端瞎況下完全可以僅在倒圓10、 11、 12、13的區(qū)域內(nèi)以扇形凸起部的方^:持正^^和工件的其余部分不支承，而是僅在切邊15的區(qū)域內(nèi)夾緊。為在邊框的區(qū)域內(nèi)^t在具有窄半徑(約0.5 - 30 mm)(圖6)的轉(zhuǎn) 折點(diǎn)或者鞍形點(diǎn)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生可靠夾緊而不妨礙將工件裝入模具內(nèi)或者防止 工件在確定的區(qū)域內(nèi)過早緊貼在模具上，可以在賴之一內(nèi)棘在模具兩 個(gè)賴2、 3內(nèi)相對雜一個(gè)或者多個(gè)糊工具17、 18，它們:S^在模具
閉合時(shí)向相對的模淬半模或者彼此相對wia并例如夾緊邊框區(qū)域內(nèi)的孔。 由此保證體在邊框區(qū)域內(nèi)的孔在模淬和鵬期間也可靠保持。為將工件也ilM^面或^^特別是采用線形、^或網(wǎng)格形的圖案夾緊，模具上作為相應(yīng)線形、菱形或者網(wǎng)格形的縫存在相應(yīng)線條、魏或 者網(wǎng)格方式的相應(yīng)圖案。這些線條或者這些夾緊連接面在此方面這樣相互 確定，使其可以可靠夾緊。在這種情況下具有優(yōu)點(diǎn)的是，這種夾緊連接面 僅#^于工件的一面上，，是，上，而在另外的mh保M面緊貼。M夾緊條的高壓緊力，這一點(diǎn)比在模具兩個(gè)半模上追求100%的印記圖更簡單地實(shí)現(xiàn)。但也可以與工件相關(guān)鵬相對的夾緊連接面。夾緊連接面 可以或者固定設(shè)置在模具內(nèi)或者以裝入件的方式存在。依據(jù)本發(fā)明特別是 婦陛部位具有這種夾緊連接面，即工件必須可靠保持，以避免特別是在面積非常;^者非常長的零件情況下由于熱應(yīng)力或冷卻應(yīng)力^扭轉(zhuǎn)和扭 曲。夾緊連接面驗(yàn)具有5-20mm的寬度。具有優(yōu)點(diǎn)的是，在鞍形點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)對該相當(dāng)小的區(qū)域?qū)嵤﹥蓚?cè)的整面 夾緊。作為鞍形點(diǎn)確定的是模具兩個(gè)空間軸線的兩個(gè)正半皿重合的點(diǎn)或 區(qū)域，其中，兩個(gè)正半徑具有各自一個(gè)0.5-30mm相當(dāng)窄的半徑。但在最簡單的情況下，零件僅在切邊的區(qū)域內(nèi)壓緊并僅在正半徑的區(qū) 域內(nèi)由各自的半模支承和其余區(qū)域上并不緊貼在半模上。在那里零件至少 以小空隙與半模相距，其中，空隙的寬度可以根據(jù)所要求的冷卻效果進(jìn)行 調(diào)整。在這種情況下，Mffl對冷卻幾乎沒有影響例如0.02 - 0.05 mm非常 小的空隙，而非常大的空隙例如1.00 - 2.5 mm和更大空隙則對m卩效率并 因jiW^才料的淬5Ei:有明顯影響。為肯,斷所介紹的突舌，在縱向邊緣15的區(qū)域內(nèi)^舌20凸起的 ^LL存在一個(gè)切口工具21 (圖7、 8)，其中，該切口工具21例如是一 個(gè)模具區(qū)域內(nèi)的凸起部。與切口工具21相對雜^W簧壓緊驢22， 其中，彈簧壓緊體22具有—向夕灣曲分布的,面23。與壓驟置 22相對(圖7)體##$|升器24，其中，零f權(quán)升器24具有1上面 ^CS突舌20的支承凸起部25。在^^卒火后，可以利用凸起部25將突舌 20升起，從而它利用切口工具21的支持在切口工具21的區(qū)域內(nèi)在縱向邊 ^J:彎曲，，其中，壓^置22在突舌20緊貼在斜面23上的瞬間可 以逆彈簧的力升起。在切口工具21的區(qū)域內(nèi)，突舌由于很大的5賺和脆
性而被折斷。在另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí) 式中(圖8)，零mi^器24如壓緊裝置22 男附體在工件相同的面上，其中，劐頓升器24同樣彈'岐承。與零 #^器24和壓緊裝置22相對設(shè)置切口工具21 。相對于與工件相關(guān)的零 #11升器24在相對的，2上存在一個(gè)向##^器24移動并可從其外 移的折斷工具26，它利用一個(gè)側(cè)面的凸起部27可安置在突舌上并將與切 口工具21相關(guān)的突舌彎曲和折斷，其中，工具26放在^#$|^器24上 和^fm升器利用其凸起部25以M具利用其凸起部27將突舌20限制 絲身之間并在工具26繼^i動時(shí)，劐頓 l^鵬簧28的彈簧力運(yùn)動, 1LM突舌20在切口工具21的區(qū)域內(nèi)折斷。該Mli在此方面可以這,制， 斷&]"^佳的皿下進(jìn)行。 M^種措施可以大大陶氐整個(gè)設(shè)備開支。這樣特別是可以取消切割' 但在工件夾緊的區(qū)域內(nèi)也可以在夾緊區(qū)域的內(nèi)部進(jìn)行切割操作，例如 產(chǎn)生孔或者凹口或者在熱態(tài)下斷開外切邊的一部分。為此半模在夾緊區(qū)域 內(nèi)具有相應(yīng)的凹處。熱落料驗(yàn)在380'C與800'C之間的劐牛鵬下進(jìn)行。在依據(jù)本發(fā)明方法另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式(圖17、 18)中，冷態(tài) 下成型時(shí)，也就是例如深拉拔時(shí)在i^M^的劐牛29上相鄰并在切邊30 的區(qū)域內(nèi)以本身公知的方式構(gòu)成凸緣31。在構(gòu)成凸緣31后，在凸緣31的 區(qū)域內(nèi)進(jìn)行外切邊。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，在這種切害ij時(shí)與壓模的打開和閉合 方向平行切割。即使在本身不需要凸緣的劐牛情況下，盡管如此具有優(yōu)點(diǎn) 的是，出于上述切割的目的仍在冷態(tài)下產(chǎn)生該凸緣。然后在機(jī)卒過程的進(jìn) 程中清除凸緣，這一點(diǎn)下面還要進(jìn)一步介紹。在該方法的這種實(shí) 式中，特另提在切邊30棘外部輪廓的區(qū)域 內(nèi)也進(jìn)行熱郷。如已經(jīng)介紹的那樣，29冷加工成型時(shí)的優(yōu)點(diǎn)是， 在切邊30的區(qū)域內(nèi)具有一^HXffl于切割、本來在成品## 29上不應(yīng)雜 的凸緣31。通過在深拉拔方法中構(gòu)成這樣一個(gè)凸緣31，切邊可與模具的打開和閉合方向垂ua行，從而可以進(jìn)行特別精確、準(zhǔn)確和簡單的切割。在徵卒過程中，所形成的該凸緣在裝入模具1內(nèi)的熱零件29上在閉合模 具1時(shí)也相應(yīng)回^緊貼在模具1上(箭頭32)。為此在存在凸緣31的區(qū) 域內(nèi)相應(yīng)J&^各一個(gè)滑動件33，其中，模具1為模淬OT首先在一定程
度上閉合，使零件29例如在確定的區(qū)域34內(nèi)由模具上半模2保^ft并然 后移入滑動件33 (箭頭35)，將凸緣31連同相應(yīng)凸起的區(qū) ^#隆起區(qū)36 壓向零件29緊貼的模具1 S^具下半模3。因?yàn)樵谇羞?0的區(qū)域內(nèi)零4牛 29反正已經(jīng)夾緊，所以,件33或區(qū)域36承擔(dān)該區(qū)域內(nèi)的夾緊，其中， 艦夾緊和后面的強(qiáng)制性收縮這一點(diǎn)以令A(yù)^外的方式良好實(shí)現(xiàn)，艦品 割牛J^tt^的凸緣31彎ii幾乎看不見并可檢驗(yàn)。以本身相同的方式在切ii^者外部輪廓的區(qū)域內(nèi)熱態(tài)下也可以產(chǎn)生凸誠者彎曲部位。為此滑動件相應(yīng)地作用于鋼板的凸起區(qū)域，將其以所要 求的離彎曲并隨后夾緊凸緣、凸緣或者彎曲區(qū)域的切邊，而需要時(shí)符合 強(qiáng)制收縮原理的其余區(qū)域不被夾緊。由此例如在^f牛本鄉(xiāng)型辦的臨界區(qū)域，例如辯B柱頂部的外面 在強(qiáng)制性TO之前也可以進(jìn)行熱娜，以形成例如頂部凸緣。全部旅(圖16、 17)可以按如下^a行l(wèi).切害販坯，2.例如通 過深拉拔)^形，隨后進(jìn)行機(jī)械切割步驟，隨后加熱、模淬，隨后需要時(shí) 凈化，例如像超聲波凈化和隨后倉儲。因?yàn)槟４泐A(yù)先規(guī)定節(jié)奏間隔時(shí)間和 僅存在一，割步驟，所以也可以取消使用通常很復(fù)雜的現(xiàn)有模壓機(jī)和具 有四至l壓個(gè)大型模壓機(jī)的切割生產(chǎn)線，而頓例如僅豎立在平:1&±驗(yàn)較 慢的模壓機(jī)。這種模壓機(jī)沒有大型模壓生產(chǎn)線那樣高的節(jié)奏或節(jié)奏間隔時(shí) 間，但在本方法中并不需要這些生產(chǎn)線?？蓪?shí)現(xiàn)的模壓力相似，但投資明 顯斷氐。為此用于實(shí)施該方法(圖16)的設(shè)備可以積木式構(gòu)成。也就是說， 可以根據(jù)所要求的妒雌或者HBS設(shè)備。因?yàn)槟憾示€一般情況下在 ^線上配備六個(gè)離機(jī)，但在模淬鵬中需要的離機(jī)數(shù)鼓少，所以 僅竊剝牛i&f只木式構(gòu)成即可，為此可以不削跡必要的模壓機(jī)。本發(fā)明中的優(yōu)點(diǎn)是，依據(jù)本發(fā)明模淬中的Mfi可以非常容易地模擬， 因?yàn)橛捎赹在鋼板厚度上不進(jìn)行m申長。由于強(qiáng)制性收縮而產(chǎn)生的伸長 很小。Jtt^卜的優(yōu)點(diǎn)是，采用本發(fā)明無需很長的加工時(shí)間并無需鋭加工的原型便可以從相對不精確深拉拔或者在變形中略微扭曲的零件中M:模淬獲得具有確定硬度、無扭曲和無扭轉(zhuǎn)的尺寸精確的零件。此外的優(yōu)點(diǎn)是，依 據(jù)本發(fā)明的方法可以使用相對物美價(jià)廉的模壓生產(chǎn)線。由此i^"法與公知 的^E淬i!^相比明顯斷氐了^:。
在一種有利的實(shí) "式中，半模的夾緊割牛由彈性支承的夾緊插入件或者夾緊條組成，它們在施加夾緊力時(shí)feE入模具內(nèi)，從而減少和需要時(shí) 消除與原始寬度的空隙。
權(quán)利要求
1.用于制造鋼板淬硬零件的方法，至少包括以下方法步驟a)成形出鋼板成型件；b)在成形出成型件之前、期間或者之后對成型件進(jìn)行必要的端部切除并且進(jìn)行可能需要的沖孔作業(yè)或產(chǎn)生所需的穿孔圖案；c)隨后將成型件的至少一些區(qū)域加熱到可使鋼材產(chǎn)生奧氏體化的溫度，以及d)將零件隨后轉(zhuǎn)移到模淬模具內(nèi)并在模淬模具內(nèi)進(jìn)行模淬，在這一過程中，通過零件至少一些區(qū)域通過模淬模具的緊貼和模壓將零件冷卻并由此淬硬，其特征在于，e)零件由模淬模具支承在正半徑的區(qū)域內(nèi)并且零件的至少一些區(qū)域在切邊的區(qū)域內(nèi)無扭曲地被夾緊固定住，在零件未被夾緊的區(qū)域內(nèi)，零件與至少一個(gè)半模隔開一定空隙。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其伊征在于，在鞍形區(qū)域形腳對較窄 的半徑，特別是為0.5 - 30 mm時(shí)，所述劐憎夾緊在鞍形區(qū)域內(nèi)，也就是被 夾緊在兩條空間軸線形成正半徑的區(qū)域內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，辦征在于，戶;M劐憎夾緊^i過其表面柳或J1M其長度確定的區(qū)域內(nèi)，以便獲得更高的 H卩速率和/或降低 應(yīng)力柳鵬妒生扭曲。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，，征在于，除了切邊以外，割牛M:部^面或者M(jìn)ia^面，點(diǎn)狀分布的圖案自平面的圖案如菱形圖案或者網(wǎng)格狀圖案利用半模上的相應(yīng)凸起部以無扭曲的方式被夾緊或固 定。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了利用表面上分布的圖案實(shí)，緊，^K形半模內(nèi)OT體1^隆起稱或裝入夾^^入 夾緊條的相應(yīng)的線狀稱或點(diǎn)狀分布的圖案。
6. 如前述權(quán)禾腰求中任一項(xiàng)所述的施，其伊征在于，鵬具進(jìn)糊 整和加工，從而使^##可以在夾緊區(qū)域的外部自由收縮，由此割牛至少在正 雜的區(qū)域內(nèi)緊貼在模具上。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其伊征在于，所述割靴在 正半徑的區(qū)域內(nèi)穀伎承并且在切邊的區(qū)域內(nèi)無扭曲地被夾緊以及在其余區(qū)域 內(nèi)，雜與工件隔Jf"定空隙。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其!ir征在于，，零件在所有三條空間軸線擅小于驗(yàn)預(yù)期的幾何靴約0.95% - 0.4%，特別是0.8%成形。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在冷態(tài)下成型 后，戶腐^f憎加熱到奧氏體化鵬，特別是例如900'C以上并且離保持該 5KEM產(chǎn)，要求的奧氏體。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其伊征在于，對所述割牛進(jìn) 行加熱，從而使得由于奧氏體化而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變艦導(dǎo)妒生的割牛的長度變 化結(jié)束。
11. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在將工fl^入 模 權(quán)具中之前艦奧氏體化產(chǎn)生的非線性熱膨脹結(jié)束。
12. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其1T征在于，所述零^牛在模 具內(nèi)被夾緊后產(chǎn)生收縮，正半徑得到支持，由此所述9^牛在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)緊貼 在模具上，所述##通過收縮形成正半徑的形狀，并且鵬時(shí)的不精確性在冷 態(tài)下得到校正。
13. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述割?；蚬?件至少,保持該皿，直至奧氏體-馬氏,變結(jié)束。
14.如前述權(quán)禾腰求中任一項(xiàng)所述的方法，其伊征在于，對所述劐牛進(jìn) 行加熱，從而使得戶腿劐喊加熱狀態(tài)下且特別是在封閉的衞雜具中大于所 需幾何靴約0.1%"0.4%，特別是0.2%。
15. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的M，其1T征在于，首先用鋼板切 割出卵胃的成型板坯并將，板坯隨后，和特別是深拉拔并隨后切除廢料； 廢料優(yōu)選在切割操作中被切割掉并且在割牛上保留突舌，以便可以將該^^牛放 在 的##^器上；突舌在模具中與零件一同淬硬；在突舌與工件的連接區(qū)的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生切口并且在將工件從模具中取出之前M:彎曲而將突舌折斷。
16. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)戶;M的方法，其特征在于，將空隙(14) 的寬度調(diào)節(jié)^M少0.02mm，,為0.1 -2.5 mm或者更大。
17. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其,在于，淬火期間，
18. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其^ffi在于，在將工^牛從模^^具中取出時(shí)，戶;f^r件均勻iikM現(xiàn)出最終幾何形狀。
19. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其伊征在于，ffl:件被夾緊 的區(qū)域內(nèi)，在夾緊區(qū)域的內(nèi)部實(shí)施切害蝶作，特別是在鋼板內(nèi)部產(chǎn)生 L^者切 口iat在M下切除鋼板的一部分^^P外部ii^。
20. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在模淬^fi中熱成形達(dá)到以下效果，使^先前進(jìn)行的冷成形Mli中產(chǎn)生的凸緣(31)或者所需的新凸緣或者彎曲部M;^g在模具內(nèi)的滑動件(33)彎曲^產(chǎn)生或者朝向容納工件的半模(3)彎曲或者模壓在容納工件的半模(3)上并且將切邊 夾緊保持^E13里。
21. 用于實(shí)施如前述權(quán)利要求中任一TO述方法的模具，Kir征在于，所述模具(1)至少具有一個(gè)模具上半模(2)和一個(gè)模具下^ (3);所述半 t雜工件倒圓(10、 11、 12、 13)的區(qū)域內(nèi)形成正半徑；存在與正半徑相對的 空隙(14)并且在夾緊工件的區(qū)域內(nèi)特別是在切邊(15)的區(qū)域內(nèi)，與空隙(14) 相鄰的半模(2、 3) ^i見為凸起部或者驗(yàn)區(qū)(16)，從而使得工件(4)的相 應(yīng)區(qū)鄉(xiāng)無扭曲地夾緊ffl隉。
22. 如權(quán)利要求21所述的模具，其特征在于，所述模具為支持正半徑 僅在倒圓的區(qū)域內(nèi)具有扇形的凸起部，同時(shí)在工件的其余區(qū)域內(nèi)設(shè)有空隙(14)。
23. 如權(quán)利要求21或22所述的模具，其伊征在于，為了ffii框區(qū)域內(nèi) ^t在夾緊方向不與模壓機(jī)的操作方向一致的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠夾緊，在不妨礙 將工#^入模具內(nèi)或者工件在確定的區(qū)域內(nèi)不1^早緊貼在模具上的情況下， 在半模(2、 3)之一內(nèi)或者相對在兩個(gè)賴(2、 3)內(nèi)設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)滑動 工具(17、 18)，這些滑動工具,在模具閉合時(shí)朝向相對的半模(2、 3)進(jìn)，動或者彼此相對靠近，并且例如夾緊^i框區(qū)域內(nèi)的孔上。
24. 如權(quán)利要求21 - 23中任一項(xiàng)所述的模具，其特征在于，為in件 上在縱向;ii^ (15)的區(qū)域內(nèi)存在的突舌在突舌(20)凸起的部位處折斷，設(shè) 置切口工具(21)，所述切口工具^舌與工件的切ii^接區(qū)上沖出一個(gè)切口。
25. 如權(quán)利要求21-24中任一項(xiàng)所述的模具，其伊征在于，與切口工 具(21〉相對設(shè)置一個(gè)彈簧壓緊裝置(22)，與壓緊裝置(22)相對設(shè)置^j牛 斷器(24)，且割Wf器(24)具有上面靠置突舌(20)的絲凸起部(25)。
26. 如權(quán)利要求21 - 25中任一:i^f述的模具，其伊征在于，所述劐牛 斷器(24)和所腿緊體(22)相對設(shè)置在切口工具(21)內(nèi)，并且在相 對于與工件(4)相關(guān)的##提升器(24)在相對的半模(2、 3)上設(shè)置一個(gè) 相對于零#$1升器(24)可往復(fù)移動并且可利用側(cè)面凸起部(27)靠置在突舌 上的折斷工具(26)。
27. 如權(quán)利要求21-26中任一:i^f述的模具，^T征在于，所述空隙 或者多個(gè)空隙(14)具有大于0.02mm的寬度。
28. 如權(quán)利要求21 — 27中任一娜述的模具，辦征在于，,空隙 或者多個(gè)空隙(14)具有0.1_2.5咖或者更大的離。
29. 如權(quán)利要求21 - 27中任一項(xiàng)所述的模具，其特征在于，在工^W 無扭曲地夾緊的區(qū)域內(nèi)設(shè)置切割裝置和/或沖壓裝置，并且在夾緊區(qū)域內(nèi)設(shè)置用 于切割柳或沖壓裝置以及用于切割或者沖壓模具穿過的相應(yīng)凹處。
30. 如權(quán)利要求21 - 29中任一項(xiàng)所述的模具，，征在于，為了熱切 割輪廓或者-鄰分輪廓，設(shè)置一個(gè)切割工具與夾緊區(qū)^目鄰且位于其外部。
31. 如權(quán)利要求21 - 30中任一項(xiàng)所述的模具，辦征在于，所述模具 (1、 2、 3)上體有滑動件(33)，所述糊件砂; ^A的工件上存在凸緣(31)的區(qū)域內(nèi)^t被設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生新凸緣(31)或者彎曲部，從而使得其將凸緣(31) 或者彎曲部壓在相對的半模(3)上并與此同時(shí)彎曲，并且切邊(30)和/或工 件(29)的凸緣 (31)在彎曲后由滑動件(33)和各自的半模(2、 3)夾緊保 持。
32. 細(xì)如權(quán)利要求1 - 20中任一鵬述的方法且鵬如權(quán)利要求21 -31中任一TO述的^g帝遺出的淬5，割牛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造鋼板淬硬零件的方法，至少包括以下方法步驟a)成形出鋼板成型件；b)在成形出成型件之前、期間或者之后對成型件進(jìn)行必要的端部切除并且進(jìn)行可能需要的沖孔作業(yè)或產(chǎn)生所需的穿孔圖案，c)隨后將成型件的至少一些區(qū)域加熱到可使鋼材產(chǎn)生奧氏體化的溫度，以及d)將零件隨后轉(zhuǎn)移到模淬模具內(nèi)并在模淬模具內(nèi)進(jìn)行模淬，在這一過程中，通過零件至少一些區(qū)域通過模淬模具的緊貼和模壓將零件冷卻并由此淬硬。本發(fā)明的特征在于，零件由模淬模具支承在正半徑的區(qū)域內(nèi)并且零件的至少一些區(qū)域在切邊的區(qū)域內(nèi)無扭曲地被夾緊固定住。在零件未被夾緊的區(qū)域內(nèi)，零件與至少一個(gè)半模隔開一定空隙。
文檔編號B21D22/02GK101120105SQ200580026959
公開日2008年2月6日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者R·維霍夫 申請人:沃斯特阿爾派因汽車控股有限責(zé)任公司