[发明专利]用于制造锻压的钢板成型构件的方法和热成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造锻压的钢板成型构件的热成型装置，其包括熔炉，通过该熔炉使待热成型的钢板至少部分地加热到奥氏体化温度，本发明的热成型装置还包括用于在熔炉中加热的钢板的热成型和锻压的锻压装置。本发明还涉及一种用于制造锻压的钢板成型构件的方法，其中，钢板在熔炉中至少部分加热到奥氏体化温度，然后通过锻压装置进行热成型处理，并且通过制冷装置进行冷却处理。

背景技术

对于高强度车身部件的锻压通常采用专属的热成型装置，该热成型装置大体上包括熔炉装置和轧压机，在一些情况下还包括多冲头轧压机。通常情况下，轧压机为液压轧压机，这是因为能够实现相对较长的关闭时间。为了即使由此得到较慢的例如2至3冲程每分钟的周期也要提高热成型装置的效率，在本申请人所了解的热成型操作线上使每个压力冲程有多个部件同时成型并锻压。迄今为止，热成型构件的剪切通常还是在一个单独的线切割加工过程中或通过一个单独的剪切操作线来实现，其中，将构件从热成型操作线上提取出来，而在剪切处理之后再重新提取放回到热成型操作线上。这样非常消耗工本，并且在经济方面也很不利，因此需要寻找以下问题的解决方案，即，如何才能将锻压和剪切处理的过程结合在一个加工线上来完成。

在机动车中，要注意这样的趋势，即，使目前通过冷成型制造的纵多数量的车身部件通过热成型构件、特别是锻压的构件来代替。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种开始所述类型的热成型装置及方法，该热成型装置及方法能够实现对目前轧压机容量的利用，同时还实现较高的冲程次数以及由此实现较高的产能。

上述目的通过具有权利要求1的特征的热成型装置、以及具有权利要求18的特征的方法来实现。

本发明的热成型装置包括熔炉，通过该熔炉使待热成型的钢板至少部分地加热到奥氏体化温度，本发明的热成型装置还包括用于在熔炉中加热的钢板的热成型和锻压的锻压装置。根据本发明，熔炉前置有加热装置，通过该加热装置使钢板至少部分加热到奥氏体化温度以下的温度，优选加热到500℃至700℃的温度范围。据此，该锻压装置设置成多级形式，其中，锻压装置的第一部分具有至少一个用于在熔炉中加热的钢板的热成型和冷却的第一工具，而锻压装置的接下来的部分具有至少一个用于热成型的钢板的进一步冷却的第二工具，并且其中，第二工具对热成型的钢板进行进一步成型、剪切和/或打孔处理。

本发明的用于制造锻压的钢板成型构件的方法，其相对应的特征在于，钢板在熔炉中加热之前通过加热装置至少部分加热到奥氏体化温度以下的温度，优选加热到500℃至700℃的温度范围，使热成型钢板的冷却通过多级操作来进行，其中，在熔炉中加热的钢板在锻压装置的第一部分中进行热成型和冷却处理，而然后在锻压装置的接下来的部分中进一步进行冷却处理，其中，热成型的钢板在锻压装置的接下来的部分中额外地进行进一步成型、剪切和/或打孔处理。

通过在熔炉之前设置加热装置可以实现待热成型的钢板或相对应的板坯的快速预热，从而使用于加热板坯的熔炉能够自动相对在短时间内实现奥氏体化温度，并由此相应地满足占位小的要求。熔炉的长度例如在10m至20m的范围，并优选大约为10m或更小。由于熔炉和相对应的加热装置的相对较小的占位需求使本发明的装置能够顺利地设置在已有的生产大厅中。因此多数不需要再重新构建大厅。具有优势地，熔炉由连续式熔炉构成，优选滚动式平炉。为了使熔炉的距离、即熔炉的长度尽可能短，优选该熔炉设有至少一个感应供热设备和/或至少一个红外辐射装置。

此外，本发明奥氏体化熔炉与在前设置的加热装置的结合还实现了降低用于将板坯加热到奥氏体化温度所需的能量消耗。特别是这样的结合实现了，在加热装置中对板坯的确定区域的选择性加热(预热)，从而使各个板坯的一个或多个确定区域在接下来熔炉的连续加热中不再转换成奥氏体化状态，并因此在冷却步骤之后具有比转换成奥氏体化状态的区域更小的强度值。这样具有较小的强度和硬度的区域更加适合于接下来的剪切处理。此外，这些区域相对于延迟的断裂形成不敏感或敏感性显著减少。

因此，本发明的方法在本发明的优选结构方案中可理解为，钢板以及各个板坯在加热装置中部分地或在部分表面区域上进行了不同程度的加热。本发明特别提供了，将钢板作为待剪切的板坯导入到加热装置中，并且使板坯在接下来进行剪切和/或打孔的部分区域上不直接加热和/或这样变化温度，即，使这些部分区域中的至少一个在接下来的熔炉中的加热过程中不转换成奥氏体化状态。