用于制造至少部分硬化的板构件的方法和压机的制作方法_3

文档序号:9717668阅读:来源:国知局
同样也是双冲的第二模具级3,该第二模具级容纳在成型模具级2中已经热成型的板坯26并且将其继续冷却。双冲这一概念意味着,在模具级中在一个冲压周期内可同时热成型和冷却两个构件。此外,与附图1的实施方案的区别在于机械的弹簧组件8(在此是多个螺旋弹簧)构成为弹性的调整件7。
[0059]此外,压机1在第二种实施方案中附加地具有在上模11上的切割机构33和下模12上的切割机构33,所述切割机构用于在还热的并且未硬化的状态下切割成型的板坯或板构件27。在此尤其是可进行切边,其中示例性地示出上面的切割机构33'通过弹性的调整件34固定在上模11上。弹性的调整件34可以与调整件7类似地主动或者被动起作用。相反地,下方的切割机构33是固定的并且不可运动地与下模12连接。然而也可以将切割机构3333,反过来连接在成型模具级2上。在图平面的左边示意性地示出,切割机构33固定但可更换地连接在上模11和下模12上。当然,在实践中可以为成型模具级2的左和右两半部构成相同类型的连接。
[0060]附图2b示出通过成型模具级2的压机1的第二种实施方案的横剖视图,在此该成型模具级又可相对于压机台5运动地布置在机械弹簧组件8上。在此可以看出,冷却通道17在上模11和下模12的整个纵向延伸长度上延伸,其中,(在此没有示出)通向冷源19的冷却通道17的输入和排出部,所述冷源例如以热交换器形式位于热成型模具级2外、优选也在压机1外。
[0061]附图3在纵剖视图中示出具有成型模具级2和按时间在方法中接着的第二模具级3的按本发明的压机1的一种替选的方案。可见的是,在共同的压机台5上通过夹紧板10弹性的调整件7以机械的弹簧组件8的形式设置。弹性的调整件7的背离压机台5的端部可以与模具夹紧板9连接,所述模具夹紧板又与下模12连接或者是下模12的集成的组成部分。如之前所述的实施方案,不仅上模11而且下模12具有用于输送冷却介质18的冷却通道17。
[0062]附图4a根据冲压周期的不同时间点分别示出压机1以及所属的成型模具级2的相应的运行位置。在图中心的左边示出处在上止点0P的压机,右边示出成型模具级2正好将板坯26完全包围在上模11和下模12之间的模腔13中并且进行热成型的时间点。下模12通过弹性的调整件7在这个时间点仍完全升高。压机1的合模运动Y连续进行。调整行程W7是上模11和下模12从压机的上止点UP出发相向运动直至成型模具级2完全闭合形成模腔13的那部分冲压行程。
[0063]在附图4b左侧又示出压机1处在上止点0P中的时间点,然而现在右侧示出压机1正好处在经过下止点UP或者可以通过调整件7调整的下模12与压机台5之间的距离A最小的时间点。冲压行程W1是压机1从其上止点0P向其下止点UP经过的路段。
[0064]附图5示出用于制造部分硬化的板构件27的按本发明的压机1的成型模具级2的一种实施方案。成型模具级2包括分别具有不加热区域22和加热区域21的上模11和下模12。用于输送冷却介质18的冷却通道17延伸通过不加热区域22,其中,冷却通道17这样连接,使得冷却介质18可在未示出的冷源中从成型模具级2向外输送,例如热交换器。加热区域21在该实施方案中构成为模具镶块15(Formeinsatz),并且与不加热区域22固定地但是可更换地连接。在此通过燃气燃烧器或者电阻加热的加热管用作为热源14。成型模具级2可以通过夹紧板10连接在压机冲击器6上,以及附加地通过模具夹紧板9和弹性的调整件7连接在压机台5上或者连接在固定在压机台上的夹紧板10上。
[0065]与附图5中前面提到的实施方案的区别在于,附图6中,分段的上模11和下模12构成为用于制造部分硬化的板构件。加热区域21作为通过绝热层20与不加热区域22分开的独立模具分段iWFormsegment)设置在上模11和下模12中。这样用于更为能量有效地利用热源14和冷源。在合模时间t2和成型模具级2中的第一保持时间t2'之后,在板构件中形成具有较高温度的第一区段和具有较低温度的第二区段的温度分布。由此组织转变为马氏体在第二区段中进行准备,并且组织转变为铁素体和/或者珠光体在第一区段中进行准备。在第一和第二区段之间存在具有稍后相对不确定的机械特性的狭窄过渡区段30。
[0066]当然也可以与第二模具级3中一样在成型模具级2中设置一个以上的加热区域21。
[0067]最后,在附图7a和7b中示出用于制造部分硬化的板构件27的整个压机1的另一种实施方案。首先在附图7a中示出压机1的纵剖视图。其包括按附图6所示的成型模具级2以及具有固定元件24尤其以形锁合方式容纳板构件(未示出)的局部加热的第二模具级3以及通过热源14加热的另一个模具分段16形式的区域21。模具分段16可以在成型模具级2中相同地构成,然而或者至少在材料、材料质量、热容或耐温性方面比在第二模具级3中设计得更强或者更结实。
[0068]此外,虚线地表示传送梁25以及在成型模具级2中的夹钳容纳槽25',所述夹钳容纳槽可用于在取出板构件27时使得与传送梁25连接的夹钳(未示出)可尽可能早地靠近板构件,而不会在向上运动Z期间与下模12碰撞。
[0069]按照时间来看,紧随第二模具级3的是另一个模具级4,在此主要用于进一步冷却板构件。其与第二模具级3的不加热区域23—样具有固定元件24,使得可以位置准确地固定板构件以用于继续冷却。冷却本身可以通过未示出的冷源或者以通风、空气或冷却介质喷淋方式进行,或者也可以通过德国专利DE 10 2005 028 010 B3所述的浸没方式进行冷却,方法是:将第三模具级4的一部分与板构件27浸没在冷却介质之中。
[0070]如附图7b所示,在该实施方案中,每个模具级构成为双冲的并且在成型模具级2、第二模具级3和第三模具级4中分别具有两个模具。未示出用于将板坯或板构件输送到模具级2、3、4中或者从中送出的传送梁。示出加热装置35,板坯26在其中至少部分地加热到Ac3温度。
[0071]在附图8a和8b中示出用于制造部分硬化的板构件27的整个压机1的另一种实施方案,在附图8a中为下模12的纵剖面图,在附图8b中为下模12的水平剖面图。与附图7的区别在于,在此将第三模具级4'独立布置在另一个压机36中,这样有利于使得最终冷却可从高的冲压节奏脱耦,并且在压机1中为成型模具级2和第二模具级3留出更多位置。在此示例性地示出三冲式成型模具级2以及三冲式第二模具级3以及压机1前的加热装置35。
[0072]在第三模具级4'中示出制造的板构件27之一,其中,可以看出具有以上所述的与构件嵌件相配的不同机械特性和不同组织结构的第一区段28和第二区段29以及过渡区段30。当然也在可以按照附图7所示的实施方案中制造在此所示的板构件27。
[0073]最后附图9a和9b示出按本发明的方法执行期间板坯26或板构件27的与最后两种实施方案对应的时间温度变化曲线。
[0074]从至少局部加热到奥氏体化温度Ac3的板坯26开始,在2秒钟之内从加热装置35传送到压机1的热成型模具级2之中。然后压机和模具的合模运动开始,直至成型模具级2完全闭合并且将板坯26热成型为板构件27。然后在压机1经过下止点UP并且开始向上运动的期间,用于冷却板构件的第一保持时间〖2'开始。在向上运动期间成型模具级2延迟打开,其中,通过不同的温度和/或者模具材料特性将板构件27冷却到不同的冷却温度Tl.1和T1.2。在传送时间t3内继续从成型模具级2传送到第二模具级3之中。然后板构件27在第二模具级3合模并且构件27保持位置固定期间继续冷却。通过第二模具级3(附图8b)的加热和不加热区域21、23再次以不同的冷却率调整板构件27的区段28、29中的冷却温度T2.1和T2.2之间的温度差。
[0075]接着进行在板构件27的传送时间t5之内传送到第三模具级4、4'之中,现在附图9a和9b在此有所区别。附图9a对应于附图8所示的压机的实施方案,附图9b对应于附图7a和7b所示的实施方案。可以看出,附图9a中的冷却时间t6中的冷却比附图9b中的持续时间更长,因为后面的过程与压机1的周期时间关联地进行。在此,冷却温度T3.1和T3.2很接近,并且在两个区段中均低于200°C。
[0076]附图标记列表
[0077]1 压机
[0078]2成型模具级
[0079]3第二模具级[0080 ]4,47另一个模具级[0081 ]5压机台
[0082]6压机冲击器
[0083]7调整件
[0084]8机械的弹簧组件
[0085]9模具夹紧板
[0086]10夹紧板
[0087]11 上模
[0088]12 下模
[0089]13 模腔
[0090]14 热源
[0091]15模具镶块
[0092]16模具分段
[0093]17冷却通道
[0094]18冷却介质
[0095]19 冷源
[0096]20绝缘层
[0097]21加热区域
[0098]22属于2的不加热区域
[0099]23属于3的不加热区域
[0100]24固定元件
[0101]25传送梁
[0102]25,夹钳容纳槽
[010
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