[发明专利]借助预处理的外来结构制造组装模制件的方法以及组装模制件

说明书

本发明涉及一种由金属模制板坯(1)和板坯状的金属外来结构(2)制造组装模制件(12')的方法，包括以下步骤：至少部分地以材料接合方式将板坯状的外来结构(2)施加到模制板坯(1)的表面上并形成组装件(12)，并且在施加板坯状的外来结构(2)之后使组装件(12)热变形，从而在所述变形之后形成组装模制件(12')。本发明规定，在至少部分地以材料接合方式将外来结构(2)施加到模制板坯(1)的表面上之前或之后，通过至少一个预加工步骤(a，b，c，d)对外来结构(2)进行预处理，以相对于模制板坯(1)提高吸热比率。

技术领域

本发明涉及一种由模制板坯和板坯状的外来结构制造组装模制件的方法。

背景技术

外来结构的使用(也称之为在模制部件、特别是板材的热变形中的补丁增强)，提供了用于局部板材厚度调整的可能性，特别是用于对与碰撞相关的部件区域实现板材厚度增加的可能性，以使部件性能最佳地适配于相应的负载情况。

例如，在头部区域中通过布置外来结构来增强被制造为板材模制部件的B柱。在此，借助焊接点使用外来结构、尤其是补丁等，对作为成品模制部件前体的模制板坯进行局部增强，并且随后，特别是使其行进穿过辊式退火炉(Rollenherdofen)，以使模制板坯热变形和形成模制部件，并且在此例如加热到930℃[摄氏]。通过补丁增强，例如在未设有补丁的1.5毫米板材厚度的基础上产生了较薄的板材区域，而在同样1.5毫米补丁厚度(＝外来结构的材料厚度)的基础上产生了较厚的板材区域，即1.5毫米加上1.5毫米＝3.0毫米，其中较薄的区域紧邻在较厚的区域上。

实施中的技术问题在于所使用的材料系统(基材和涂层)及该材料系统在加热到预定温度后的保持温度的工艺范围。用于制造模制部件的材料22MnB5、即锰-硼合金调质钢具有含铝涂层，所述含铝涂层可含有少量硅和铁。该材料系统以名称或-K1500+AS而为人所知。

铝(硅)涂层尤其具有最长炉内停留时间，在所述最长炉内停留时间之后不再给予所述调质钢可焊接性，并且还不利于接合能力。对此的原因尤其是涂层和基材之间的相互扩散相的增长。在此，涂层用作在热处理期间的防铁鳞层(Zunderschutzschicht)。

补丁增强的模制板坯的加厚区域与模制板坯的未增强区域相比被明显更慢地加热，因此，在加热到对于较薄板材区域的可预定温度之后，补丁增强的使用缩小了保持温度的工艺范围。换句话说，较薄的板材区域的最长炉内停留时间明显地在较厚的板材区域之前实现。

从这些解释明确可知，在达到共同的保持温度之后，设有外来结构的模制板坯的工艺边界关于较薄板材区域的炉内停留时间和模制板坯的较厚板材区域的炉内停留时间被缩小，如在说明书中更详细地说明的那样，由此在加热到预定的保持温度之后例如在工艺流程中不一致性的情况下导致废品增加以及整体上导致工艺稳健性降低。

也就是说，必须考虑较厚区域的最小加热时间，所述最小加热时间在局部板材厚度3.0mm时与未经补丁增强的单片板材的1.5mm板材厚度相比显著增加。由此总体上增加的炉内停留时间通过非常必要的、但不希望的炉子长度或者在具有短炉子长度的现有设备中通过不希望的更高周期进行校正。

另外，取决于模制板坯上的补丁尺寸和/或补丁位置，需要大量的焊接点，以在热变形步骤的准备阶段中增强模制板坯，由此增加了模制板坯的单件成本。

另外，模制板坯的不均匀加热导致模制板坯在加热期间的热致翘曲，由此进而导致下游输送和/或处理问题。

特别地，在现有的炉子设备中例如存在以辊间距或炉腔高度或炉子驶入器或驶出器的间隙距离的形式的限制。在制造期间，炉子设备内的热翘曲会导致设有外来结构的模制板坯的倾斜或楔住(Verkeilungen)。

总之，问题在于，设有外来结构的成本密集型模制板坯在之前阐述的热变形步骤中由于缩窄的工艺界限而不满足质量要求，和/或必需以不利的方式耗费地构造辊炉及设有外来结构的模制板坯的与辊炉相关的输送和/或传送机构。