用于热成形特别是模压硬化的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于热成形特别是模压硬化组件的方法，其特征在于，在组件的局部区域中，通过局部降低施加在组件表面上的成形压力，产生降低的马氏体硬度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计一种热成形特别是模压硬化组件特别是车辆的方法。
技术介绍
由于其高特性强度值，热成形或模压硬化组件作为安全相关组件被分别使用于车辆结构中。随着单位面积接触压力增加，材料硬度因更高的冷却速率而增加。材料的硬度过大意味着由该材料制成的组件的断裂可能性更高。因此需要一种适于大规模生产的用于热成形(特别是模压硬化)组件的方法，其中组件在预定义的局部区域中具有降低的硬度，并且因而脆性断裂的可能性变低。现有技术例如已知一些用于形成局部不同材料硬度的模压硬化方法，例如部分模压硬化。例如在定制回火的情形中，模压工具仅在热成形期间被部分加热。通过靶向温度控制，以局部的方式形成了具有降低强度的混合微结构。然而，这里材料的马氏体通过降低的冷却速率被有针对性地抑制。在局部的方式中，500至950MPa之间的抗拉强度被设定。最终的维氏硬度在170HV至320HV的范围内，这有损于将组件用作轻量元件。同样，尝试有改变工具钢的合金成分使得工具钢具有局部降低的导热率，由此将要模压的组件的冷却速率以局部的方式下降，并且进而以局部的方式获得了更低的硬度。在根据现有技术具有局部降低的导热率的该合金概念中，首先必须设定工作温度以便获得将要硬化的材料的降低的冷却速率。从生产来看，这不是可靠的工艺。因此，目前为止尚未在大规模生产环境下实现包括已被特别改变用于模压硬化的工具钢的合金成分的尝试。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可靠且可重复的适于大规模生产的方法，其用于热成形特别是模压硬化组件，其在待成形组件的预定义局部区域中获得马氏体和/或马氏体/贝氏体硬化，其中预定义局部区域中的最终硬度相对于组件的其它区域被降低。本专利技术的目的是通过一种用于热成形特别是模压硬化组件的方法实现的，其中在组件的局部区域中，通过局部降低施加在组件表面上的成形压力，形成降低的马氏体硬度。与现有技术相比，这里根据本专利技术的驱动设备具有下述优点，即在预定义局部区域中获得了降低的马氏体硬度，从而预定义局部区域上氢脆变的可能性被显著降低。由此，预定义局部区域中发生脆性断裂的可能性，其特别是由组件与其他组件组装在一起期间或之后可能产生的应力峰值引起的，再次被显著降低。这是由于马氏体边界表面上产生的应力能够通过自适应变形而得到释放。本专利技术的有利设计实施例和改进实例可从从属权利要求以及说明书并结合附图而得出。在另一实施例中，通过弹簧式安装在硬化工具的下部工具和/或上部工具中的元件，可以执行对局部降低成形压力的调节。由于弹簧式安装工具元件的使用，可以有利地技术上实现所需的冷却条件，以便实现具有预期降低硬度的预期马氏体。由于弹簧式安装元件的使用，当硬化工具闭合时在待成形材料上实现了与其它区域相比局部降低的单位面积接触压力，由此冷却速率以局部的方式被降低，并且因此所得的局部马氏体硬度低于待成形材料(特别为钢板)的其他区域。此外，此前使用的工具钢可以有利地以略微改变的形式被进一步加以利用。 如果弹簧式安装元件被嵌入在硬化工具的下部工具和上部工具两者中，可以简单且有利的方式在待成形钢板的两侧面上获得局部降低的马氏体硬度。如果待成形钢板的层厚度适中，则在待成形钢板中甚至可以获得渗透到相应横截面中的马氏体硬度的局部空间降低。由此，可以预先确定由应力产生的最终组件中的自适应变形的方向。在另一实施例中，面向组件表面的弹簧式安装元件的侧面以形式匹配的方式接触组件的表面，并且在局部区域中的成形精度与组件其它区域中的其余成形精度一致。由此，可以有利地保持待成形钢板的成形精度，因为冷却动作以在成形工具中完全接触的方式而发生。根据另一实施例，通过气压弹簧和/或碟簧和/或弹性弹簧作为弹簧式安装元件，实现了对局部降低的成形压力的调节。由于使用了气压弹簧，可以有利地产生几乎独立于弹簧行程的力，其中空间需求小，并且同时潜在可以将阻尼机构同时集成在弹簧中。由于使用了碟簧，基于配置类型，弹簧行程可以变化，如果弹簧碟片被组装成弹簧组，则个体碟簧的弹簧力可由碟簧的个数加倍，意味着短弹簧行程下更大的弹簧力，如果弹簧碟片被组装成弹簧栈，则个体碟簧的弹簧力等于整个弹簧栈的弹簧力，意味着长弹簧行程下的低弹簧力。由此，弹簧式安装工具元件可以基于它们的尺寸被方便地调整以适应用于模压硬化的工具钢。在另一实施例中，弹簧式安装元件被安装在硬化工具的上部工具和/或下部工具的模具和/或模区域中。由此，有利地利用了已经存在的安装空间，从而不需要额外的安装空间。在另一实施例中，液压装置被嵌入在硬化工具的上部工具和/或下部工具中。由此，有利地实现了对以局部的方式施加在待成形钢板上的成形压力的精细调Τ ο本专利技术进一步还包括一种用于热成形特别是模压硬化组件的设备，其特征在于，该设备被配置用于通过局部降低施加在组件表面上的成形压力，在组件中有针对性地形成具有降低的马氏体硬度的局部区域。借助降低的马氏体硬度，该设备有利地抵消了组件的预定义局部区域中的脆化马氏体的形成。在另一实施例中，该设备包括下述装置:-下部工具，被配置用于在其上侧以形式匹配的方式接收组件；-上部工具，被配置使得当设备闭合时通过其下侧在朝向下部工具的上侧的方向上被推动，其中，下部工具和/或上部工具具有被配置用于接收弹簧式安装元件的空隙。在另一实施例中，弹簧式安装元件通过其面向组件表面的一侧，被配置为以形式匹配的方式环绕组件。在另一实施例中，空隙包括模具和/或模区域。在另一实施例中，弹簧式安装元件包括气压弹簧和/或碟簧和/或弹性弹簧当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热成形特别是模压硬化组件(106)的方法，其特征在于，在组件(106)的局部区域(108)中，通过局部降低施加在组件表面上的成形压力，形成降低的马氏体硬度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨约瑟夫·伦策，扬科·巴尼克，萨沙·西科拉，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE