将片材模制成复杂形状的具有不同性质区域的部件的方法技术

一种方法，其用于将片材模制成复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件。该方法涉及在使部件成形之前借助于窑炉实施的片材的加热步骤。窑炉包括具有辊形状的主体，该主体具有相对于辊本体的纵向轴线而沿着径向方向延伸的多个扇形部。扇形部被构造成各自接收片材，使得具有辊形状的主体布置成同时承载多个片材。窑炉进一步包括多个加热元件，多个加热元件并入在具有辊形状的主体中并被构造成仅加热辊本体的第一部分，使得辊形主体被设计成以差异化方式加热片材。窑炉进一步包括至少一个电子控制的驱动马达，电子控制的驱动马达布置成使辊形主体围绕窑炉的纵向轴线旋转，以便改变扇形部相对于入口端口和出口端口的位置。

【技术实现步骤摘要】
将片材模制成复杂形状的具有不同性质区域的部件的方法
本专利技术涉及一种方法，其用于将片材模制成复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件，特别是机动车辆部件，诸如例如，机动车辆车身的中央立柱（“立柱B”）。特别地，本专利技术涉及一种如下类型的方法：其中在用以制造最终部件的成形步骤之前，提供对上述片材的加热步骤。
技术介绍
为了获得复杂形状、由金属材料制成、以其机械性质的局部变化为特征的部件，现有技术是预备根据“定制坯件（tailoredblank）”技术制造的半成品金属片材产品。为了制造上文所指示的类型的部件，其他已知的技术设想使部件经受局部热处理。在本申请上下文中，先前提出的技术是预备模具，在所述模具中形成复杂形状的部件，所述模具具有一系列冷却通道，这些冷却通道被构造成仅冷却模具的一部分，且因此仅冷却在模制之后所获得的部件的一部分。该生产方法的缺点之一是：在局部冷却之后，在部件的某些区域中获得了不希望的变形。过去也已经提出了在本描述的开头处所指示的类型的方法，这些方法设想在成形步骤之前局部加热金属片材元件的一些区域。在文献US2019/0032162A1中描述了这样的方法的一个示例。在上文所指示的类型的方法中遇到的技术问题之一在于以下事实：在使复杂形状的部件成形之前为实施对片材的加热步骤而设置的窑炉线相当笨重且不是很有效，从操作这些线所需的能量消耗的角度来看和从构造时间的角度两者来看都是如此，以制造经济性为代价。
技术实现思路
本专利技术的目的本专利技术的目的是提供一种方法，其用于将片材模制成复杂形状的部件，特别是具有不同机械性质的区域的机动车辆部件，该方法克服了上文所指示的缺点。本专利技术的另外的目的是提供一种与汽车行业的需求相容的方法，也就是说，该方法在任何情况下都保证从具有减小的厚度的金属片材开始获得复杂形状的部件的可能性，该方法具有相对低的成形时间和能量消耗且因此与汽车行业的生产率相容。
技术实现思路
为了实现该目的，本专利技术涉及在本描述的开头处所指示的类型的方法，其中，设想了以下步骤：-布置用于使片材成形的至少一个模具，其被构造成生产所述机动车辆部件；-布置至少一个窑炉以在使所述片材成形之前实施片材加热步骤，所述窑炉包括：-耐火材料的外壳，该外壳具有分别布置成用于插入和从所述窑炉提取片材的至少一个入口端口和一个出口端口，-具有辊形状的主体，其布置在所述外壳内部并具有相对于辊本体的纵向轴线而沿着径向方向延伸的多个扇形部，所述扇形部被构造成各自以这样的方式接收片材，使得所述辊形主体被设计成同时承载多个片材，-多个加热元件，其并入在所述辊形主体中并被构造成以这样的方式加热辊本体的第一部分，使得具有辊形状的主体布置成以差异化形式加热所述多个片材，特别是在它们与辊本体的所述第一部分接触的区域处，-至少一个电子控制的驱动马达，其布置成使所述辊形主体围绕所述纵向轴线旋转，以便改变扇形部相对于入口端口和出口端口的位置；-将多个片材插入所述扇形部内，并借助于所述窑炉将这些片材局部加热到预定温度，-从窑炉移除局部加热的片材，-在所述模具内使片材经受成形步骤并均匀地冷却局部加热的片材，以便获得复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件。在一个或多个实施例中，加热元件仅沿着辊本体的整个纵向延伸部的一部分布置在辊本体内，使得它们仅加热辊形主体的一部分。在一个或多个实施例中，加热元件沿着辊的整个纵向延伸部布置，但是在操作条件期间仅所述加热元件中的一些被激活，以便局部加热片材的仅一个区域。优选地，窑炉包括致动器，该致动器被构造成将从扇形部中的一个带来的片材推向所述出口端口。在优选实施例中，电子控制单元被编程为确定片材的加热循环及其所有操作参数，特别是控制窑炉、加热元件、驱动马达和致动器。能够控制驱动马达以在实施装载窑炉步骤时中断辊本体的旋转，从而通过入口端口引入片材，并且当实施卸载步骤时通过出口端口从窑炉提取片材。由申请人实施的研究和调查已表明，由于这些特性，本专利技术的方法允许使用具有相对减小的厚度的片材来获得片材的最终复杂形状（具有生产经济性和成品部件轻的优点），而没有源自先前指示的已知技术的生产复杂性。以这种方式，根据本专利技术的方法允许以单件获得具有机械性质的局部变化的部件，而不需要在经受较高应力的区域中将加固元件安装在所形成的部件上。附图说明从参考附图的以下描述中，本专利技术的另外的特性和优点将变得显而易见，附图仅通过非限制性示例的方式提供，其中：-图1图示了根据本专利技术的片材成形方法的步骤，-图2是先前图中所图示的一些特性的横截面图，-图3是图示遵循根据本专利技术的方法获得的机动车辆部件的一些机械性质的图，以及-图4是遵循根据本专利技术的方法获得的机动车辆部件的示例。具体实施方式在以下描述中，图示了各种特定细节，其旨在实现对一个或多个实施例的示例的透彻理解。实施例能够在没有一个或多个特定细节的情况下或者利用其他方法、部件、材料等来实施。在其他情况下，未详细示出或描述已知的结构、材料或操作，以避免使实施例的各个方面晦涩。在本描述的上下文中，对“实施例”的引用指示关于该实施例所描述的特定构型、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，可能存在于本描述的不同地方的短语（诸如，“在实施例中”）未必指代同一个实施例。此外，特定的构造、结构或者特性能够以合适的方式组合在一个或多个实施例中和/或以与此处所图示的方式不同的方式与实施例相关联，例如此处关于图举例说明的特性可应用于不同图中举例说明的一个或多个实施例。此处所图示的参考仅是为了方便起见，且并不因此界定实施例的保护领域或范围。图1和图2分别图示了用于实施根据本专利技术的方法的步骤的窑炉的实施例的透视图和横截面图。首先，根据本专利技术的方法被构想为将片材形成为复杂形状的部件，特别是带有具有不同机械性质的区域的机动车辆部件。该方法既适用于不同类型的金属材料（诸如，铝或镁合金），又适用于不同类型的聚合物材料（诸如，热塑性材料）。为了制造复杂形状的部件，依照根据本专利技术的方法，有必要对实施上述片材预先加热步骤，以便将片材自身的不同区域局部地加热到处于不同的温度值。在附图中，附图标记1总体上指示用于依照根据本专利技术的方法实施上述预先加热步骤的窑炉。窑炉1包括耐火材料的外壳2（在图2中图示），该外壳具有：入口端口6，其用于将片材L插入到窑炉1中；以及出口端口7，其用于一旦完成热处理就从窑炉1提取片材L。根据图2中所图示的实施例，入口端口6沿着外壳2的上侧形成，使得能够沿竖直方向将片材L插入到窑炉1中。仍然参考附图中所图示的优选实施例，出口端口7沿着外壳2的侧壁形成，使得能够沿着垂直于插入方向的水平方向从窑炉1提取片材L。在本专利技术的情况下，窑炉1包括布置在外壳2内的具有辊形状的主体3，该主体具有相对于辊本体3的纵向轴线X而沿着径向方向延伸的多个扇形部4。扇形部4被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其用于将片材（L）模制成复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件，特别是机动车辆部件，诸如例如，机动车辆车身的中央立柱，/n其中，设想了以下步骤：/n- 布置用于使所述片材（L）成形的至少一个模具，所述片材被构造成生产所述机动车辆部件；/n- 布置至少一个窑炉（1）以在使所述片材（L）成形之前实施所述片材（L）的加热步骤，所述窑炉（1）包括：/n- 耐火材料的外壳（2、11），所述外壳具有分别布置成用于插入和从所述窑炉（1）提取片材（L）的至少一个入口端口（6）和一个出口端口（7），/n- 具有辊形状的主体（3），所述主体布置在所述外壳（2、11）内部并具有相对于所述辊本体（3）的纵向轴线（X）而沿着径向方向延伸的多个扇形部（4），所述扇形部（4）被构造成各自以这样的方式接收片材（L），使得所述辊形主体（3）被设计成同时承载多个片材（L），/n- 多个加热元件（5），其并入在所述辊形主体（3）中并被构造成以这样的方式加热所述辊本体（3）的第一部分，使得所述辊形主体（3）布置成以差异化形式加热所述多个片材（L），特别是在它们与所述辊本体（3）的所述第一部分接触的区域处，/n- 至少一个电子控制的驱动马达，所述驱动马达布置成使所述辊形主体（3）围绕所述纵向轴线（X）旋转，以便改变所述扇形部（4）相对于所述入口端口（6）和所述出口端口（7）的位置；/n- 将多个片材（L）插入所述扇形部（4）内，并借助于所述窑炉（1）以这样的方式将所述片材（L）局部加热到预定温度以便获得具有处于不同温度的区域的片材（L），/n- 从所述窑炉移除所述局部加热的片材，/n- 在所述模具内使所述片材（L）经受成形步骤并均匀地冷却所述局部加热的片材（L），以便获得复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件。/n...

【技术特征摘要】
20200221 EP 20158668.21.一种方法，其用于将片材（L）模制成复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件，特别是机动车辆部件，诸如例如，机动车辆车身的中央立柱，
其中，设想了以下步骤：
-布置用于使所述片材（L）成形的至少一个模具，所述片材被构造成生产所述机动车辆部件；
-布置至少一个窑炉（1）以在使所述片材（L）成形之前实施所述片材（L）的加热步骤，所述窑炉（1）包括：
-耐火材料的外壳（2、11），所述外壳具有分别布置成用于插入和从所述窑炉（1）提取片材（L）的至少一个入口端口（6）和一个出口端口（7），
-具有辊形状的主体（3），所述主体布置在所述外壳（2、11）内部并具有相对于所述辊本体（3）的纵向轴线（X）而沿着径向方向延伸的多个扇形部（4），所述扇形部（4）被构造成各自以这样的方式接收片材（L），使得所述辊形主体（3）被设计成同时承载多个片材（L），
-多个加热元件（5），其并入在所述辊形主体（3）中并被构造成以这样的方式加热所述辊本体（3）的第一部分，使得所述辊形主体（3）布置成以差异化形式加热所述多个片材（L），特别是在它们与所述辊本体（3）的所述第一部分接触的区域处，
-至少一个电子控制的驱动马达，所述驱动马达布置成使所述辊形主体（3）围绕所述纵向轴线（X）旋转，以便改变所述扇形部（4）相对于所述入口端口（6）和所述出口端口（7）的位置；
-将多个片材（L）插入所述扇形部（4）内，并借助于所述窑炉（1）以这样的方式将所述片材（L）局部加热到预定温度以便获得具有处于不同温度的区域的片材（L），
-从所述窑炉移除所述局部加热的片材，
-在所述模具内使所述片材（L）经受成形步骤并均匀地冷却所述局部加热的片材（L），以便获得复杂形状的带有具有不同机械性质的区域的部件。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述窑炉（1）包括致动器（8），所述致动器被构造成将由所述扇形部（4）中的一个承载的片材（L）推向所述出口端口（7）。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述窑炉（1）包括分别与每个扇形部（4）相关联的机械保持构件，以将所述片材（L）支撑在所述扇形部（4）内并防止在完成热处理之前所述片材（L）在所述辊本体（3）的旋转期间意外离开所述扇形部（4）。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述入口端口（6）沿着所述外壳（2）的上侧形成，使得能够沿着竖直方向将所述片材（L）插入到所述窑炉（1）中，并且沿着所述外壳（2）的侧壁制造所述出口端口（7），使得能够沿垂直于插入方向的水平方向从所述窑炉（1）提取所述片材（L）。

【专利技术属性】
技术研发人员：D·巴桑，M·科罗西奥，
申请(专利权)人：CRF阿西安尼顾问公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT