用于金属组件的局部热处理的回火站制造技术

本发明专利技术涉及一种用于金属组件的局部热处理的回火站，一种用于金属组件的热处理的装置，以及一种至少一个切向喷嘴在回火站中用于金属组件的局部热处理的用途。用于金属组件(2)的局部热处理的回火站(1)包括设置在回火站(1)中的处理平面(3)，组件(2)能够设置在所述处理平面中，以及至少一个喷嘴(4)，其指向处理平面(3)并且设置并适于排出液流(5)以冷却至少组件(2)的第一分区(6)。所述至少一个喷嘴(4)是切向喷嘴(13)。所述回火站和所述设备使得可以尤其尽可能可靠地和/或精确地设置经不同热处理的组件的不同分区之间的过渡区域，特别是尽可能小。

Tempering station for local heat treatment of metal components

The invention relates to a tempering station for local heat treatment of metal components, a device for heat treatment of metal components, and a use of at least one tangential nozzle for local heat treatment of metal components in the tempering station. A tempering station (1) for local heat treatment of a metal component (2) includes a processing plane (3) arranged in the tempering station (1), wherein the component (2) can be arranged in the processing plane, and at least one nozzle (4), which points to the processing plane (3) and is arranged and adapted to discharge liquid flow (5) to cool the first partition (6) of the component (2) at least. The at least one nozzle (4) is a tangential nozzle (13). The tempering station and the equipment make it possible, in particular, to reliably and / or accurately set transition areas between different zones of components subject to different heat treatment, especially as small as possible.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于金属组件的局部热处理的回火站本专利技术涉及一种用于金属组件的局部热处理的回火站，一种用于金属组件的热处理的设备，以及至少一个切向喷嘴在回火站中用于金属组件的局部热处理的用途。本专利技术尤其可以与模压淬火生产线一起使用，其中连续流式炉，特别是辊底炉，之后是模压淬火工具。为了制造由金属板制成的安全相关的车身组件，通常需要在形成车身组件期间或之后硬化金属板。为此目的，建立了热处理过程，其被称为“模压淬火”。这里，通常以板的形式提供的钢金属首先在炉中加热，然后冷却，从而在成型过程中在压机中固化。多年来，已经努力通过模压淬火来制备机动车车身组件，这些组件包括例如A柱和B柱，门、门槛、框架组件、保险杠、用于地板和屋顶的横向构件以及前侧和后侧构件中的侧面碰撞保护支撑件，这些组件在不同的分区中具有不同的强度，使得车身构件可以部分地实现不同的功能。例如，车辆的B柱的中心区域应具有高强度以在侧面碰撞的情况下保护乘员。同时，B柱的上端和下端区域应具有相对低的强度，以便在侧面碰撞期间吸收变形能量并且在B柱组装期间便于与其他车身组件的连接。为了形成这种部分硬化的主体组件，硬化组件必须在不同的分区中具有不同的强度特性。为此目的，例如，可以在炉子和模压淬火工具之间布置一个或多个回火站。在这种情况下，提供和设置回火站以在组件的分区中建立不同的温度，其最初被均匀地加热，使得在随后的模压淬火期间在各分区中产生不同的强度特性。在这种情况下，特别是如果炉、回火站和模压淬火工具元件连续布置，则可以实现在车辆工业中尤其起重要作用的最佳循环时间。已经证明有利的是，如果在硬化组件中，组件的一个或多个特定分区具有比其他分区更高的延展性或更低的强度，组件的硬化分区在回火站中以目标方式冷却，特别是待硬化的其他组件分区保持在高温时。在此背景下，为了冷却强度较低的一个或多个特定分区，已经发现如果空气通过喷嘴高速吹到组件的相应一个或多个分区上是特别有利的。然而，在这种空气冷却的情况下，通常存在的问题是，在不同强度的分区之间的组件中产生的边界(也称为过渡区域)不足以明确地可定义和/或调整。为了实现过渡区域的最精确的可调节性，通常使用分隔壁，也称为隔板壁，其布置在回火站中的喷嘴旁边并且被提供并适于(以热的方式)界定相应的不同强度的分区。为此目的，隔板甚至可能接触组件，然而，通常情况是在各分隔壁的下端和组件之间应保持尽可能小的间隙。可能发生的是，分隔壁和组件之间的间隙不足以可靠地防止冷空气可能泄漏到组件的较热的分区，而该分区将保持热度。这导致过渡区域中的不希望的模糊，这通常造成过渡区域大于所需的或者是期望的。例如由于热组件的翘曲或组件的不充分精确定位，也可能出现不希望的间隙增大的情况。然而，汽车行业对尽可能小的过渡区域非常重视，因此可以更好地模拟先前设计中的后续碰撞行为，特别是在先前的碰撞行为模拟中。因此，越来越希望能够将过渡区域调整为尽可能精确和小，这由于在先前回火站中的分隔壁和组件之间发生泄漏而特别困难。在此基础上，本专利技术的目的是至少部分地解决现有技术中描述的问题。特别地，示出了用于金属组件的热处理的回火站和设备，其允许尽可能可靠和/或精确地调整组件不同热处理分区间的过渡区域，特别是保证过渡区域尽量小。此外，回火站和设备应特别允许其中一个，不再需要此组件与通过(以热的方式)界定组件的不同回火的分区的分隔壁接触。这些目的通过独立权利要求的特征实现。在此提出的解决方案的其他有利实施例在从属权利要求中指定。应当注意，从属权利要求中单独列出的特征可以以任何技术上合理的方式彼此组合，然后定义本专利技术的其他实施例。另外，在说明书中更详细地描述和解释了权利要求中指定的特征，由此示出了本专利技术的进一步优选实施例。本专利技术的用于金属组件的局部热处理的回火站包括设置在回火站中的至少一个(水平)处理平面，能够在所述平面中设置组件，和至少一个指向所述处理平面的喷嘴，其被提供并适于排出液流，以冷却组件的至少第一分区。至少一个喷嘴是切向喷嘴。切向喷嘴的具体特征在于，其在至少一个喷嘴出口处产生和/或排液流，该流具有至少一个方向分量或一个流线，其基本切向和/或平行排列于处理平面和/或组件的表面。这里术语“基本切向”和“基本平行”尤其包括在-10°至+20°[度]范围内与理想形式(“切向”或“平行”)的偏差，优选0°至20°。切向喷嘴优选地在所述喷嘴出口的下游产生水平流。为此目的，布置切向喷嘴的喷嘴出口的开口或喷嘴出口的横截面的平面包括与(水平)处理平面成0°至135°[度]角度，优选地从0°至75°，并且特别地，成20°至75°。特别地，切向喷嘴有助于引导空气，使得在喷嘴出口处阻止组件的第二分区的方向上的任何空气脉冲。特别优选的是，如果切向喷嘴的喷嘴出口开口或喷嘴出口面向或朝向组件的第一分区，和/或背向或远离组件的第二分区。有利地，这里提出的解决方案使得在组件的第二分区的方向上可以提供一种“空气动力密封”。这导致在回火站中第一分区的冷却期间，基本上没有液流的泄漏，液流最远到达组件的第二分区，而第二分区不应该或仅微弱地改变其组件高温，以便第二分区可以硬化。这使得能以有利的方式非常清晰地描绘过渡区域。特别地，以这里提出的解决方案可实现的过渡区域大约在1mm至60mm[毫米]的范围内。在这里提出的解决方案的有利应用中，过渡区域的尺寸，特别是宽度主要(仅)由组件中的物理上不可避免的热传导确定。例如，这里提出的解决方案可以很容易地在硬质组件上生产柔软的外部凸缘。金属组件(使用回火站进行处理)优选为金属板，钢板或至少部分预成型的半成品。金属组件优选由(可硬化的)钢组成或制成，例如硼(锰)钢，如22MnB5钢。更优选地，金属组分具有(金属)涂层或是预涂覆的(至少大部分)。金属涂层可以是，例如，(主要)含锌涂层或(主要)含铝和/或含硅涂层，特别是所谓的铝/硅(Al/Si)涂层。然而，金属组件(可选地)也可以由铝或铝合金构成或制成。回火站优选布置在第一炉的下游，和/或第二炉的上游。处理平面设置在回火站中，该组件设置或可设置在所述平面中。在这种情况下，处理平面特指组件可以移动到其上以在回火站中进行处理的平面，和/或组件在处理期间在回火站中布置于其中和/或可固定于其中的平面。优选地，处理平面基本上水平对齐。回火站具有至少一个喷嘴。喷嘴指向处理平面。此外，喷嘴设置并适于排出液流以冷却组件的至少第一分区，特别是使得组件的至少一个第一分区(其在成品处理组件中是可延展的)和至少第二分区(在成品处理组件中是相对较硬区域)之间的温差是可调节的。优选地，提供多个喷嘴，其中喷嘴特别优选地设置为喷嘴区域。如果设置多个喷嘴，则至少一个喷嘴是切向喷嘴。液流优选由冷却流体组成。冷却流体可以组成气体，例如氮气或气体混合物，特别是空气。另外，冷却流体可以组成气液混合物，例如空气-水混合物。除了设计为切向喷嘴的至少一个喷嘴之外，回火站还可以具有一个或多个其他喷嘴，这些喷嘴具有不同的(特别是结构上更简单的)喷嘴几何形状。因此，除了至少一个(切向)喷嘴之外，还可以设置至少一个另外的喷嘴，其具有或形成(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属组件(2)的局部热处理的回火站(1)，包括设置在回火站(1)中的处理平面(3)，其中可以设置组件(2)，至少一个喷嘴(4)，其指向处理平面(3)并且被提供并适于排出液流(5)以冷却至少组件(2)的第一分区(6)，其中所述至少一个喷嘴(4)是切向喷嘴(13)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170407 DE 102017107549.61.一种用于金属组件(2)的局部热处理的回火站(1)，包括设置在回火站(1)中的处理平面(3)，其中可以设置组件(2)，至少一个喷嘴(4)，其指向处理平面(3)并且被提供并适于排出液流(5)以冷却至少组件(2)的第一分区(6)，其中所述至少一个喷嘴(4)是切向喷嘴(13)。


2.根据权利要求1所述的回火站，其中所述至少一个喷嘴(4)的喷嘴几何形状(8)设计成使得在组件(2)的第二分区(7)的方向上流动的所述液流(5)的至少一个元件朝向第一分区(6)偏转。


3.根据权利要求1或2所述的回火站，其中所述至少一个喷嘴(4)的喷嘴几何形状(8)设计成使得所述液流(5)的至少一个元件最初在朝向组件(2)的第二分区(7)的方向上流经所述喷嘴(4)，然后朝向第一分区(6)偏转。


4.根据前述权利要求中任一项所述的回火站，其中，所述至少一个喷嘴(4)的喷嘴几何形状(8)被设计成使得所述液流(5)最初在朝向组件(2)的第二分区(7)方向上流经所述喷嘴(4)，然后朝向第一分区(6)偏转。


5.根据前述权利要求中任一项所述的回火站，其中，所述至少一个喷嘴(4)的喷嘴出口(9)设计成使得在所述组件(2)的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·雷纳茨，J·温克尔，F·威尔顿，
申请(专利权)人：施瓦兹有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE