[发明专利]制造构件的方法和用于实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明一方面涉及一种按照权利要求1前序部分特征的制造构件的方法。

另一方面本发明还针对一种按照权利要求9前序部分所述的用于实施该方法的装置。

背景技术

为了由可沉淀硬化的铝合金制造无裂纹的构件，必须在提高的温度下对时效硬化的构件进行成形加工。但超过一定的温度或者在提高的温度上过长时间停留则会导致材料强度发生不符合要求的降低，从而，为了恢复原来的机械特性，必须将整个构件继成型之后再次固溶退火和热时效。在对整个构件进行加热的过程中，在那些不成形加工的构件区域内可能导致机械材料特性的不符合要求的变差。在局部限界范围将热量输入到待成形加工的区域时，局部所产生的热量往较冷的构件区域中迅速流走，这是因为铝合金具有很高的热导率。因此，为构件从局部的热源向成型工具(成型模具)转送所提供的时间间隔是很短的。

在DE 19620196A1的范围内介绍了一种方法，用于由可沉淀硬化的铝合金制造构件，其中，拟沿着一条线针对性地在窄的区域内实施构件的成型(弯折)。为此目的，借助于辐射工具(激光或电子射线)将热量呈线状地输入构件中。由于最小的线状热量输入和铝的良好热导率之故，致使热作用的区域迅速冷却，从而构件在冷却以后例如重新具有“固溶退火-骤冷”状态，因此是可成形加工的。

发明内容

由现有技术出发，本发明的目的在于，能够令人满意地在硬化状态下、特别是在T6状态下由可沉淀硬化的铝合金制造构件，而无裂纹形成、不出现机械材料特性变差之情况，因而无须附加的终端热处理，包括固溶退火和热时效处理用以恢复原来的强度/拉伸/延展特性。

按照本发明，上述目的的方法部分的解决方案是在于权利要求1所述的特征。

该方法的有利设计是权利要求2至8的主题。

上述目的的物的部分(装置部分)的解决方案是在于权利要求9所述的特征。

该装置的有利发展设计是权利要求10和11的主题。

在T6状态下，亦即在固溶退火的和完全热时效的状态下，合金材料组AlCuMg(2×××)、AlMgSi(6×××)或AlZnMg[Cu](7×××)中较高合金化的可沉淀硬化的铝塑性合金具有非常高的强度，伴随于此的则是很小的可变形性。因此，这种合金在室温时在T6状态下非常难以进行成形加工(只能很差地成形加工)。这样会容易导致裂纹形成。

本发明通过下述方式解决该问题，即，现在将构件的待变形的区域局部感应加热到在100℃与300℃之间的温度并且然后再进行机械变形。对所述待变形的构件区域的局部加热应该特意短时地实施。在本发明的范围内，所说短时的加热应该被理解为最多1分钟的时间间隔。

在最多1分钟的时间间隔内将成型温度提高到100℃至300℃，这便显著地改善了可时效硬化的铝塑性合金的成型特性。对于强度和断裂拉伸率或延展性不产生负面影响。

因此在本发明的范围内例如可以有利地实现：将挤压型材以至少一个纵向通道部分地局部面积加热，然后给该加热的构件区域配设任意构型的压花。需要时可以多次相继地沿挤压型材的纵向方向实施该措施，从而在构件上形成大量压花。

此外可以有利地实现：实施对构件(亦即例如带有多个纵向通道的挤压型材)内部的、需要时还有外部的纵向连接筋的局部感应加热，从而需要时可以使这些纵向连接筋也在所要求的范围内发生变形。例如对于保险杠型材，就是这种情况，它为了加设一牵引钩环而被局部冲压。

优选地，在本发明的范围内也可以将特别是空心型材(例如保险杠、汽车车身的纵梁和横梁)的侧向凸缘针对性地加以热处理。然后可以在所要求的范围内使这些凸缘变形，而无裂纹形成。

还有可能的是，按照本发明来加工车身构造中的结构构件和/或安全构件，例如车门防撞梁或者A柱和B柱。

为了避免待变形的构件区域的局部过热，适宜以脉冲方式实施感应加热。据此，将发生器(Generator)进行短时的接通和关断，结果是：能使借助于涡流产生的热量首先往较冷的区域中流走，此后才通过感应重新将热量输入所述构件区域内。

此外，按照本发明有利的是，借助匹配于待变形的构件区域的尺寸的感应线圈加热该构件区域。这样，在构件中只有由感应线圈所覆盖的构件区域基于热流而受到加热。

有利地，利用环形的感应线圈实施对构件区域的面状加热。