专利名称：滚压成形型材的方法和由此生产的结构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由半成品式板状制品、尤其由金属材料、又尤其由钢板或铝滚压成形为型材或结构件的方法。此外，本发明涉及一种优选通过这种方法生产的部件、尤其涉及一种用于机动车辆的座椅结构的结构件、还涉及一种用于实施所述方法的滚压成形装置。
背景技术：
这些型材或结构件要求使用的材料具有特定的强度，从而使得大多数结构部件具有足够的载荷能力。然而，同时要求使用的材料尽可能少，例如以在制造方面实现有利的成本结构。然而，通过已知的那些滚压成形处理，不可能实现材料的进一步节省，因为更硬的材料、尤其是高强度材料仅能在一些限制条件下滚压成形，在制造期间或紧接制造期间过后，较小的材料壁厚会引起弹性恢复增加。为此，在制造中经常使用高强度钢，所述高强度钢具有达到800MPa的抗张强度和至少1.6mm的壁厚。至少在用于机动车辆的座椅结构的结构件、尤其在用于车辆座椅导轨的结构件中，至今还没有使半成品式制品具有较小的壁厚和/或较大的抗张强度。
发明内容
因此，本发明的目的在于改善半成品式制品在待进行成形操作的区域中的变形性，并且最小化成品部件的弹性恢复行为。就方法而言，本目的由权利要求1的特性实现。由所述方法生产的部件通过权利要求8的特性限定，并且用于实施所述方法的滚压成形装置通过权利要求12的特性限定。改进之处和有利的实施例通过各个从属权利要求中表述。在这种方法中，根据本发明，半成品式板状制品为滚压成形处理而被控制温度，其中温度控制发生在局部、尤其在半成品式制品的成形区域中，所述成形区域待进行成形操作。温度控制能包含加热和/或冷却，并且优选发生在成形半成品式制品之前或期间。使用这种方法处理的型材或结构部件继而比那些没有被控制温度的型材或结构部件具有更高的载荷能力。根据待制造的型材或部件的形状，滚压成形处理以预定的成形顺序发生。在本文中，术语“成形顺序”指代各成形区域被处理、即被成形的顺序，其中成形顺序由待生产的型材或结构件及其圆角半径产生。通过滚压成形制造的每个型材因此在滚压成形处理期间包括确定的成形顺序。为了实现对滚压或成形以及温度控制的尽可能直接的及时关联，成形区域在滚压成形处理的成形顺序中相继地被控制温度。通过这种方式，一方面可以减小处理过程所需的能量输入，另一方面可以减少制造期间作用在待进行成形操作的半成品式制品上、或作用在成品部件上的载荷。在这个处理过程中，局部加热优选在半成品式制品的带状成形区域发生，所述带状成形区域沿滚压成形方向排列，以使得在成形或处理过程中受力或经历变形的成形区域被控制温度、尤其被加热。根据方法的实施方式或设计，可以有利地应用感应加热、或通过激光辐射进行能量输入。这两种与方法相关的实施方法都提供加热半成品式制品的选项，意在在特定条件下且因此在成形区域中以指向目标的方式对所述半成品式制品进行成形操作。在一个优选的实施例中，激光辐射通过纤维激光装置发生。也可以在成形之后使半成品式制品硬化，即在使用冷却剂(例如油槽等)的情况下淬火。以这种方式生产的部件能包括更高且因此改善的强度、尤其是在先前的局部加热成形区域或圆角半径区域。在这个处理过程中，这些局部加热成形区域或圆角半径区域能在成形或滚压成形之间、期间或之后被加热。此外，这将导致本发明的另一个应用选项，所述应用选项包括由通常使用的更软材料生产待制造的部件或结构件，所述更软材料一般而言更加经济，尤其是稍微更软的钢，所述钢通过随后的淬火被硬化处理。此外，局部温度控制、尤其是局部加热能与滚压成形之后的淬火或硬化相结合地发生。以这种方式例如可以提高更软材料的载荷能力，所述更软材料(例如锰硼合金钢)更易于成形，并且因此由这些材料制造的型材也能被进一步优化。部件、尤其用于机动车辆的座椅结构的结构部件具有板状区段，所述板状区段相对于彼此成一角度，并且通过设计成圆角半径的至少一个成形区域相互连接，根据本发明，成形区域经历使材料特性改变的温度控制处理，并且包括由于温度控制处理而产生的微观结构的改变。因此，成形区域就材料结构而言不同于板状区段、也不同于没有被温度控制和通过滚压成形处理的其他部件，然而，所述成形区域具有与前述相同或比前述更高的强度。特别地，部件由高强度钢或由高强度铝制造，一般地，它们能够另外通过滚压成形方法或滚压成形处理方法处理，尤其是对于由钢制成的部件而言，强度高于尤其1，OOOMPa或更多、或者l，200MPa或更多。因此，根据本发明制造的部件能优选具有1.5mm、或甚至
1.4mm、或1.3mm或小于所有前述的壁厚。通过使用所描述的方法制造的这种部件或型材主要作为承载结构部件提供，其中在一个优选的实施例中，部件是能够前后调节以调节座椅的车辆座椅导轨。在适于实施所述方法的滚压成形装置中，根据本专利所实现的目的在于，提供用于温度控制待进行成形操作的半成品式制品的各种装置。特别地，为加热提供感应加热装置和/或激光装置、尤其是纤维激光装置。为冷却例如可以使用帕尔帖元件。在这种构型中，用于温度控制的相应装置能有利地与滚压成形装置的滚压设施进行交换，以确保对各种应用而言的最佳构型、并且各种部件能在滚压成形装置上制造。在本发明中使用的滚压成形方法也称为型材滚压，并且例如在文件DIN8586中描述，其内容在本文中通过参考前述结合在本申请的保护主题中。
参考优选示例性实施例，进一步描述本发明的视图。在下图中:图1:通过滚压成形制成的部件的基本剖视图。图2:是图1的部件的横截面的展开图。
具体实施方式
图1中示出的部件I通过滚压成形成为型材并一般通过滚压成形制成。该部件I包括数个板状区段3，所述板状区段3由半成品式板状制品基本不变地产生。各板状区段3在部件I的径向区域中通过示为阴影的成形区域4a、4b、4c、4d相互连接，所述成形区域4a、4b、4c、4d在滚压成形处理期间形成。特别地，在成形尤其具有Rm>800MPa的高强度钢时，这些成形区域4a、4b、4c、4d在成形性方面问题显著，尤其在形成紧邻的圆角半径期间。图2示出了部件I的截面的基本展开图2。如图1所示的示例,示出为阴影的成形区域4a、4b、4c、4d通过对应的线划分，并且分别在滚压成形的方向上延伸。当移动经过滚压成形装置或在滚压成形期间，这些成形区域4a、4b、4c、4d被温度控制、换言之被加热或冷却。能根据需要通过局部加热或冷却调节材料特性，并且因此部件I在成形区域或圆角半径区域中包括被改变的微观结构。
权利要求
1.一种由半成品式板状制品、尤其由金属材料、尤其由钢板或铝滚压成形为型材或结构件的方法， 其特征在于， 半成品式板状制品为滚压成形处理而被温度调节，其中温度调节以局部发生的方式进行，尤其发生在待进行成形操作的半成品式制品的各成形区域(4a、4b、4c、4d)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，温度调节发生在半成品式制品的成形之前或期间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，各成形区域(4a、4b、4c、4d)以滚压成形处理的成形顺序、相继地被调节温度。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，半成品式制品的带状的各成形区域(4a、4b、4c、4d)被加热,各成形区域(4a、4b、4c、4d)沿滚压成形方向排列。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述加热是通过感应的方式发生。
6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述加热是通过激光辐射的方式发生。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，在成形处理之后，半成品式制品被硬化处理。
8.一种部件、尤其是机动车辆的座椅结构所用的型材或结构件，所述部件具有板状区段(3)，各板状区段(3)相对于彼此成一角度、并且通过至少一个成形区域(4a、4b、4c、4d)相互连接，所述成形区域是圆角半径， 其特征在于， 成形区域(4a、4b、4c、4d)经受改变材料特性的温度控制处理，并且包括由于温度控制处理而在微观结构发生改变。
9.根据权利要求8所述的部件，其特征在于，部件(I)由高强度钢或由高强度铝制造。
10.根据权利要求8或9所述的部件，其特征在于，部件(I)包括最大1.5mm的壁厚、以及1，OOOMPa或更大的强度。
11.根据权利要求8至10任一所述的部件，其特征在于，部件(I)是能够前后调节以调节座椅的车辆座椅导轨。
12.—种滚压成形装置，用于实施根据权利要求1至7任一所述的方法， 其特征在于， 设置有各种温度控制装置，用于控制待进行成形操作的半成品式制品的温度。
13.根据权利要求12所述的滚压成形装置，其特征在于，滚压成形装置包括感应加热装置和/或激光装置。
14.根据权利要求12或13所述的滚压成形装置，其特征在于，所述滚压成形装置包括帕尔帖元件。
全文摘要
本发明涉及一种由半成品式板状制品、尤其由金属材料、又尤其由钢板或铝滚压成形为型材或结构件的方法。为此，半成品式板状制品在其温度方面被调节，所述温度调节发生在局部、尤其在待经历成形操作的半成品式制品的成形区域。此外，本发明涉及一种优选通过这种方法生产的部件、尤其涉及一种用于机动车辆的座椅结构的结构件，所述座椅结构尤其是能前后调节以调节座椅的座椅轨道，本发明还涉及一种用于实施所述方法的滚压成形装置。
文档编号B21D5/08GK103189153SQ201180053092
公开日2013年7月3日 申请日期2011年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者B·格罗斯, H-G·维尔纳 申请人:约翰逊控股公司