專利名稱：用于將鋼板制成的工件熱成型和局部加壓淬火的成型工具和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將鋼板制成的工件熱成型和局部加壓淬火的成型工具，其具有凹模、能夠壓入凹模凹處的用于將工件成型的凸模和冷卻設(shè)備。本發(fā)明還特別涉及用于將鋼板制成的工件熱成型和局部加壓淬火的方法，其中工件在成型之前經(jīng)過加熱接著在成型工具中熱成型，該成型工具具有凹模和能夠壓入凹模凹處的凸模，成型工具還具有冷卻設(shè)備。
背景技術(shù)：
近些年在車輛制造領(lǐng)域內(nèi)開創(chuàng)了對由較高和最高強度的鋼制成的鋼板進行熱成型來制造加壓淬火零部件。其中已經(jīng)發(fā)展出很多用于制造局部淬火、具有不同結(jié)構(gòu)的零部件的方案。由文獻DElO 2006 019 395 Al已知的方案中，由適當?shù)匿撝瞥傻匿摪寮訜岬礁哂趭W氏體溫度的溫度然后直接在熱成型工具中成型，該熱成型工具中至少在一個區(qū)域內(nèi)設(shè)置有加熱設(shè)備，用于在局部形成較軟的結(jié)構(gòu)。然而該已知方案具有缺點，必須設(shè)置至少一個加熱設(shè)備，其導致運行成本激增。此外，成型工具的相應作用面的持續(xù)熱氣沖擊也不利于其自身耐用度(壽命)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于的目的，提供一種用于鋼板的熱成型和局部加壓淬火的方法和成型工具，其在生產(chǎn)工程中以簡單的方式實現(xiàn)，在待制成的金屬零部件上生成彼此限界的、具有不同結(jié)構(gòu)的區(qū)域并且由此產(chǎn)生不同的金屬特性。根據(jù)本發(fā)明，該目的由具有權(quán)利要求1的特征的成型工具和具有權(quán)利要求9的特征的方法實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法(其中工件在成型之前進行加熱并且緊接著在成型工具中熱成型，其中成型工具具有冷卻設(shè)備)大體上的特征為，在成型工具的關(guān)閉狀態(tài)下，工件與凹模和凸模的接觸面之間的接觸通過活動的凹模部分和活動的凸模部分從關(guān)閉位置向打開位置的相對移動、在一些區(qū)域內(nèi)被斷開。根據(jù)本發(fā)明的成型工具具有凹模、能夠壓入凹模凹處的凸模和冷卻設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的凹模由第一凹模部分和至少一個相對于第一凹模部分能夠移動的第二凹模部分形成，而凸模由第一凸模部分和至少一個相對于第一凸模部分能夠移動的第二凸模部分形成，其中至少一個能夠移動的第二凹模部分和至少一個能夠移動的第二凸模部分與打開設(shè)備共同作用，該打開設(shè)備作用為，使至少一個第二凹模部分和至少一個第二凸模部分與工件的接觸時間小于第一凹模部分和第一凸模部分。根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的成型工具實現(xiàn)以簡單的生產(chǎn)工程方式，在待制成的金屬零部件上生成彼此限界的、具有不同結(jié)構(gòu)的區(qū)域并且由此產(chǎn)生不同的材料特征值(例如強度和延伸能力)。
根據(jù)本發(fā)明的成型工具的一個有利的設(shè)計是，凹模部分與凹模載體活動地相連，凸模部分與凸模載體活動地相連，其中凹模載體和凸模載體都設(shè)有沖桿，其中在第一凹模部分和第一凸模部分的關(guān)閉狀態(tài)時的沖桿通過凹模載體和凸模載體的靠攏導致至少一個第二凹模部分和至少一個第二凸模部分的分開。相對于傳統(tǒng)的對鋼板進行熱成型和局部加壓淬火的成型工具，該設(shè)計不需要額外的能量消耗。特別是，本設(shè)計不需要價格昂貴的、額外地用于工具部分的分開移動的驅(qū)動工具，該驅(qū)動工具作用為產(chǎn)生至少一個零部件的具有相對軟的結(jié)構(gòu)的區(qū)域。這里使用已經(jīng)存在的加壓沖桿，該沖桿作用為關(guān)閉成型工具，或者說移動凸模。當凹模載體和凸模載體的沖桿反向運行時，在凹模和凸模打開之前再次關(guān)閉至少一個第二凹模部分和至少一個第二凸模部分，由此沖壓工件(零部件)的斷開工件和工具作用面的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的成型工具的另一個有利的設(shè)計的特征是，第一凹模部分是剛性地并且至少一個第二凹模部分與凹模載體活動地相連，而第一凸模部分是剛性地并且至少一個第二凸模部分與凸模載體活動地相連，其中凹模載體和凸模載體都設(shè)有導致向前和向回運動的驅(qū)動工具，并且在第一凹模部分和第一凸模部分的關(guān)閉狀態(tài)時，驅(qū)動工具引起至少一個第二凹模部分和至少一個第二凸模部分的分開移動。根據(jù)本發(fā)明的成型工具的該變形形式能夠描述為，根據(jù)所需的具有和不具有工件沖壓步驟，即，具有和不具有與凹模載體移動相連的凹模部分和與凸模載體移動相連的凸模部分的再次關(guān)閉來完成。在與凹模載體移動相連的凹模部分和與凸模載體移動相連的凸模部分移動分開的時刻，能夠?qū)ψ兓?、并且依賴于工具部分的接觸區(qū)域的、于工件內(nèi)待調(diào)整的延伸率進行調(diào)節(jié)。用于將至少一個第二凹模部分和至少一個第二凸模部分分開的驅(qū)動工具優(yōu)選由液壓的、氣壓的或者液壓氣動的工作氣缸形成。根據(jù)本發(fā)明的成型工具的另一個有利的設(shè)計是，在成型工具的關(guān)閉狀態(tài)移動分開的至少一個第二凹模部分和/或至少一個第二凸模部分具有可調(diào)節(jié)的溫度控制設(shè)備，優(yōu)選為加熱設(shè)備。由此不僅能夠?qū)崿F(xiàn)以較高的可靠性確保在工件上有意地制造一個或者多個未經(jīng)淬火的區(qū)域；這個設(shè)計還實現(xiàn)了，根據(jù)待制造的零部件提出的條件在工件的某些區(qū)域可變地設(shè)置工件的材料性質(zhì)(例如強度和延伸率)。至少一個第二凹模部分和/或至少一個第二凸模部分能夠優(yōu)選地由這樣的材料制成或者由這樣的材料進行表面涂層，該材料具有差的熱傳導能力，由此能夠有目的地阻止在工件沒有淬火的區(qū)域的熱導出。例如能夠應用陶瓷作為熱傳導能力差的材料。根據(jù)本發(fā)明的方法的有利的設(shè)計方案的特征在于，工件和成型工具的凹模以及凸模的接觸面的接觸局部地時間脈沖形式地中斷，該中斷通過活動的凹模部分和活動的凸模部分的重復的或者多次的從關(guān)閉位置向打開位置分開移動、通過活動的凹模部分和活動的凸模部分的緊接著的從打開位置向關(guān)閉位置的返回移動進行。熱成型工件的冷卻速率能夠以這種方式在一個寬范圍內(nèi)任意地減少或者變化。在連續(xù)的，即斷開的冷卻的成型工具和工件或者零部件之間的接觸時，零部件的冷卻速率為100°C /S，由此對于脈沖式接觸時間為O. 2秒每秒(即每秒有O. 8秒沒有接觸)時，零部件的平均冷卻速率降至20°C /S。優(yōu)選地這樣設(shè)置脈沖式接觸的中斷,接觸時間的總和小于接觸中斷時間的總和?；蛘咭材軌蜻@樣設(shè)置接觸中斷，接觸時間的總和等于或者大于接觸中斷時間的總和。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和根據(jù)本發(fā)明的方法的其它優(yōu)選和有利的設(shè)計在從屬權(quán)利要求中給出。


接下來根據(jù)多個示出實施例的附圖進一步闡述本發(fā)明。分別示例性示出圖1在完全關(guān)閉狀態(tài)下的成型工具的剖面圖；圖2部分關(guān)閉狀態(tài)下的圖1所示的成型工具的剖面圖；圖3在完全關(guān)閉狀態(tài)下的另一個成型工具的剖面圖；圖4部分關(guān)閉狀態(tài)下的圖3所示的成型工具的剖面圖；圖5用于驅(qū)動和控制圖3和圖4中的成型工具的部分打開的液壓氣動設(shè)備；和圖6距離-時間-圖，其示出了成型工具和工件或者成型的零部件的之間的接觸的時鐘脈沖形式的斷開。
具體實施例方式圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的用于將較高強度或者最高強度的鋼制成的鋼板熱成型和局部加壓淬火的成型工具1、1’的不同實施例。由鋼板制成的零部件2指的是例如機動車的保險杠、B柱或者其它撞擊相關(guān)的車身組件。鋼板(工件)例如由錳-鋼，特別是合金類型22MnB5的錳-硼-鋼構(gòu)成。零部件(工件)2的淬火區(qū)域必須從奧氏體溫度快速冷卻，而零部件2的不應退火的區(qū)域不進行快速冷卻。圖中所示的成型工具1、1’提供了一種可能性，局部地地斷開零件和工具作用面的連接。成型工具1、1’形成為深拉設(shè)備并且具有凹模3。在凹模3中形成凹處(凹槽)4，該凹槽塑造出待制造的三維構(gòu)造的零部件2的外部形狀。此外成型工具1、I’還具有用于待制造的零部件2的內(nèi)部形狀的凸模5。凸模5能夠借助此處未示出的定位設(shè)備(加壓沖桿)由遠離凹模3的起始位置運動到關(guān)閉位置，在關(guān)閉位置凸模完全位于凹模3的凹槽4內(nèi)。定位設(shè)備包含控制設(shè)備，其控制凸模5進入凹模3的凹槽4的速度。凹模3分割成至少兩個凹模部分3. 1,3. 2，二者在位置固定的載體(例如壓力桌的板材6)上能夠相互運動地安放。相應地,凸模5分割成同樣數(shù)目的凸模部分5. 1、5. 2,其中各個凹模部分3. 1、3. 2對應地與凸模部分5.1或5. 2共同作用。凸模部分5. 1、5. 2同樣彼此能夠相對運動地安放在凸模載體7上，該載體例如由板材形成。凸模載體或者板材7安裝在前面提及的、這里未示出的定位設(shè)備上，凸模5借助該定位設(shè)備可以從遠離凹模3的起始位置運動到凹模3的凹槽4內(nèi)。圖1至4中借助左側(cè)示出的工具部分3. 1,5.1使零部件2局部地進行淬火，而右側(cè)示出的工具部分3. 2、5. 2通過斷開零部件2和工具作用面3. 21,5. 21的接觸而阻止零部件2的淬火。左側(cè)示出的凸模部分5.1的作用面和/或與此對應的凹模部分3.1的作用面經(jīng)過冷卻，而右側(cè)示出的工具部分3. 2,5. 2的作用面3. 21,5. 21 (這里應該形成其他或者相對較軟的結(jié)構(gòu))冷卻和/或優(yōu)選進行加熱和/或由熱傳導能力差的材料構(gòu)成和/或具有熱傳導能力差的表面涂層。為此在凸模部分5.1和凹模部分3.1的靠近作用面的位置安裝冷卻通道8。冷卻通道8是未示出的冷卻設(shè)備的一部分。根據(jù)不同的要求冷卻溫度，由水、冰水、冷凍鹽水、液氮或者其它冷卻介質(zhì)流過冷卻通道，這適用于快速導出大量熱量。同樣在第二凸模部分5. 2和凹模部分3. 2靠近作用面3. 21,5. 21的位置設(shè)置溫度調(diào)節(jié)的流體通道9，這里同樣沒有示出各個細節(jié)。通過溫度調(diào)節(jié)的流體通道9輸送冷卻介質(zhì)，例如冷卻油，其導致工具部分3. 2、5. 2在該區(qū)域的適當冷卻?；蛘呖梢栽谕ǖ?的一部分，特別是挨著第一工具部分或者左側(cè)工具部分3. 2,5. 2的管道9.1中輸送熱流體，例如熱蒸汽。可以在工具部分3. 2、5. 2 (這里應該形成其他或者相對較軟的結(jié)構(gòu))中集成筒式加熱器、加熱線圈或者加熱絲替代流體通道9或者9.1。為了制造零部件2，將由較高硬度或者最高硬度的鋼(例如22MnB5)首先在未示出的爐子中加熱到奧氏體溫度。然后將工件(鋼板)放在打開的成型工具1、1’中，由此工件以其邊緣位于凹模3的上側(cè)上面。然后放置支頂器10，其在接下來的成型過程中壓制工件的邊緣區(qū)域。由支頂器10施加的壓緊力可以根據(jù)各個成型速度進行調(diào)整，以達到工件2的優(yōu)化的補充流入凹模3的凹處4。凸模5以高速壓向鋼板，由此受到強冷卻的凸模部分5.1的正面(此處進行鋼板2的加壓淬火)以其對應的作用面區(qū)域、快速地與鋼板2發(fā)生緊密接觸。打開設(shè)備分配在圖1至4的右側(cè)示出的工具部分3. 2、5. 2處，其作用為，使第二凸模部分5. 2和第二凹模部分3. 2以與第一凸模部分5.1和第一凹模部分3.1相比更短的關(guān)閉時間接觸工件2。鋼板2的區(qū)段2.1以這種方式快速冷卻，以在此處形成具有硬度高于鄰接區(qū)段2.1的鋼板的區(qū)段2. 2的結(jié)構(gòu)或者區(qū)域。在圖1和2所示的實施例中，凹模部分3. 1,3. 2和凸模部分5. 1,5. 2相對于所對應的壓力桌的板材6或者凸模板7得到彈性的支撐。為此在各個板材6或者7和其上面固定的凹模部分3. 1,3. 2和凸模部分5. 1,5. 2之間設(shè)置若干個彈簧元件11，例如螺旋彈簧或者類似的零件。此外板材6和7設(shè)置有托架12，該托架形成為從屬于凹模部分3. 1,3. 2和凸模部分5. 1、5.2的擋塊13。通過若干個彈簧元件11，可活動的凹模部分和凸模部分3.1、3. 2,5. 1,5. 2卡緊擋塊13。凸模部分5. 1,5. 2和板形的凸模載體7具有用于推桿16的凹槽(穿透)，該推桿用于支撐支頂器10。推桿16以一定間隙穿過凹槽14、15。此外得到彈性支撐的凹模部分和凸模部分3. 1,3. 2,5. 1,5. 2分別具有導軌(未詳細示出)，該導軌給定凹模部分和凸模部分3. 1,3. 2,5. 1、5. 2在成型工具I的關(guān)閉和打開過程中的移動方向。此外作用為凹模載體的板材6以及板狀的凸模載體7具有沖桿17、18。各個沖桿17,18穿過在凸模部分5. 2和凹模部分3. 2內(nèi)形成的開口(穿孔)19、20。沖桿17、18以及對應的開口 19、20軸向彼此錯位安放。此外板狀的凹模載體6和凸模載體7還設(shè)置有擋塊21、22，其面對可線形移動的凸模部分5. 1,5. 2和凹模部分3. 1,3. 2的背面。在成型工具I處于圖1所示的關(guān)閉位置時，擋塊21的面對工具部分5. 1,3.1的正面到工具部分5. 1,3.1的背面的距離為Al，該距離小于面對工具部分3. 2,5. 2的背面的擋塊22的正面到工具部分3. 2,5. 2的距離A2。當成型工具I完全關(guān)閉時，通過凹模載體6和凸模載體7的進一步靠攏，沖桿17、18促使凸模部分5. 2和凹模部分3. 2的彼此分開，即成型工具的部分打開，由此零部件2和工具作用面之間的接觸局部斷開(對比圖1和2)。在壓力沖桿以凸模5接觸到其相對于位置固定的壓力桌6的下止點之前和之后將工具作用面3. 21,5. 21和零部件2之間的接觸斷開(即成型工具的部分打開)。通過調(diào)節(jié)沖桿速度(即沖模5向板材6方向移動的速度)和擋塊21、22的距離可以調(diào)節(jié)凸模部分5. 2和凹模部分3. 2的關(guān)閉時間。通過沖桿18的反向運動，凹模部分3. 2和凸模部分5. 2在凹模部分3.1和凸模部分5.1打開之前再一次關(guān)閉，由此零部件2的區(qū)域2.2 (要求該區(qū)域產(chǎn)生相對軟的結(jié)構(gòu))再一次被沖壓。在根據(jù)本發(fā)明的成型工具I’的如圖3和4所示的實施例中，凹模部分3.1和凸模部分5.1 (零部件在該位置進行局部淬火)與凹模載體(壓力桌)6和凸模載體7剛性相連。與此相對，凹模部分3. 2和凸模部分5. 2 (零部件在該位置應該具有相對較軟的結(jié)構(gòu))通過氣缸(工作氣缸)23得到相對于凹模載體6和凸模載體7能夠移動的支撐。凸模部分5. 1、5. 2和板狀的凸模載體7具有凹槽(穿孔)14、15，該凹槽由支撐支頂器10的推桿16以一定間隙穿過。凹模載體6和凸模載體7也設(shè)置有擋塊13、22，該兩個擋塊限定凹模部分3. 2和凸模部分5. 2的活動區(qū)域。該兩個擋塊在托架12上形成，凹模部分3. 2和凸模部分5. 2在該托架上還通過若干彈簧元件11得到支撐。該優(yōu)選為螺旋彈簧的若干個彈簧元件11夾緊凸模部分5. 2和凹模部分3. 2的對著工作氣缸23的一側(cè)。通過可氣壓驅(qū)動、液壓驅(qū)動或者液壓氣動驅(qū)動的工作氣缸23實現(xiàn)了斷開工具作用面3. 21、5. 21和位于加壓下止點的零部件2之間的接觸?？梢赃@樣驅(qū)動如圖3和4的成型工具I’，可以根據(jù)需求進行或者不進行對工件2的沖壓(即在打開固定在壓力桌(凹模載體6)和凸模載體7上的凹模部分3.1和活動的凸模部分5.1之前再一次進行或者不進行活動的凹模部分3. 2和活動的凸模部分5. 2的關(guān)閉)而完成成型和局部加壓淬火。圖5畫出了用于驅(qū)動和控制圖3和4示出的成型工具I’中的能夠移動的工具部分
3.2,5. 2的設(shè)備的草圖。該設(shè)備包含按泵的類型工作的液壓氣缸24，其在每一個運行行程內(nèi)通過變形壓力機的壓力沖桿驅(qū)動。優(yōu)選以油填充液壓氣缸24并且通過液壓管路25將液壓氣缸與工作氣缸23連接，該工作氣缸與移動的凸模部分5. 2和移動的凹模部分相耦合。工作氣缸23由氣動液壓式氣缸制成，流過液壓管路25的油作用在該氣缸的一個活塞側(cè)，濃縮氣體作用在另一個活塞側(cè)。在活動的凸模部分5. 2和相對應的活動的凹模部分3. 2的關(guān)閉狀態(tài)下，氣缸23中的氣壓約為50bar。圖5中標號13、22標識出了活動的凸模部分5. 2的擋塊。在液壓管路25設(shè)置有閥門26，優(yōu)選為止回閥。此外在止回閥26和工作氣缸23之間有一氣動液壓的蓄壓器27連接到液壓管路25。在凸模部分5. 2和凹模部分3. 2的關(guān)閉狀態(tài)下，蓄壓器27中的氣壓約為250bar。此外液壓管路25設(shè)有3/2-旁通閥28，其第三個端口與彌補閥門26的回路管路29相連接。在回路管路29中同樣設(shè)置閥門30，優(yōu)選為止回閥，其作用為抑制閥門26。此外在閥門30和3/2-旁通閥28之間連接氣動液壓的蓄壓器31。在凸模部分5. 2和凹模部分3. 2的關(guān)閉狀態(tài)下，蓄壓器31中的氣壓約為5bar。圖6示出了距離-時間-圖，其形象地說明了根據(jù)本發(fā)明的成型工具或者根據(jù)圖3和4的成型工具I’的運行方式，其中工件2和成型工具I’的凹模和凸模的接觸面以時鐘脈沖形式斷開，其中活動的凹模部分3. 2和活動的凸模部分5. 2多次由關(guān)閉位置(圖3)向打開位置(圖4)移動，并且再由打開位置反向移動到關(guān)閉位置。圖6中所示的例子中，時鐘頻率形式的接觸時間調(diào)整為約為O. 2秒每秒。因此工件2與活動的凹模部分3. 2和活動的凸模部分5. 2之間的接觸面每秒斷開約O. 8秒。當成型工具I’的經(jīng)冷卻的凹模部分3.1和凸模部分5.1區(qū)域內(nèi)的熱成型工件2的冷卻速率為100°C /s，那么在時鐘脈沖形式斷開的工件的接觸下，由于接觸時間約為O. 2秒每秒的經(jīng)冷卻的活動的凹模部分3. 2和經(jīng)冷卻的活動的凸模部分5. 2，凹模部分3. 2和凸模部分5. 2區(qū)域內(nèi)的平均冷卻速率降到大約20°C /S。原則上平均冷卻速率的降低程度基本上取決于成型工具I’和零部件2之間(部分)沒有接觸的時間和總時間的比。在上述例子中，O. 8s/ls=0. 8。由此冷卻速率從100°C /s降低大約80%達到20°C /S。然而對于零部件和經(jīng)冷卻的成型工具間存在部分接觸而部分未接觸的情況下，在相同的接觸壓力下，零部件的冷卻不是精確取決于時間的變化，因此前述公式只能描述基本趨勢。在根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)圖6的時鐘周期形式的運行方式下的接觸或者接觸斷開的時間可以進行任意地變化。相應地，以所述運行方式可以將冷卻速率降低到O至接近100%ο本發(fā)明的設(shè)計方案不局限于前述的實施例。而是可以考慮多種變形，應用由所示實施例變化的設(shè)計或者由任意權(quán)利要求給出的設(shè)計。
權(quán)利要求
1.一種用于對由鋼板制成的工件進行熱成型和局部加壓淬火的成型工具(1、1’)，所述成型工具具有凹模(3)、能夠壓入凹模(3)凹處(4)的用于將工件成型的凸模(5)和冷卻設(shè)備(8)，其特征在于，所述凹模(3)由一個第一凹模部分(3.1)和至少一個相對于所述第一凹模部分能夠移動的第二凹模部分(3. 2)構(gòu)成，而所述凸模(5)由一個第一凸模部分(5.1)和至少一個相對于所述第一凸模部分能夠移動的第二凸模部分(5. 2)構(gòu)成，其中所述至少一個能夠移動的第二凹模部分(3. 2)和至少一個能夠移動的第二凸模部分(5. 2)與打開設(shè)備(17、18 ;23)共同作用，所述打開設(shè)備導致所述至少一個第二凹模部分(3. 2)和至少一個第二凸模部分(5. 2)與工件接觸的關(guān)閉時間比所述第一凹模部分(3.1)和第一凸模部分(5.1)短。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型工具，其特征在于，所述凹模部分(3.1、3.2)活動地與凹模載體(6)相連并且所述凸模部分(5. 1、5. 2)活動地與凸模載體(7)相連，其中所述凹模載體(6)和凸模載體(7)分別設(shè)置有沖桿(17、18)，并且在所述第一凹模部分(3.1)和第一凸模部分(5.1)的關(guān)閉狀態(tài)下，所述沖桿(17、18)作用于所述至少一個第二凹模部分(3. 2)和至少一個第二凸模部分(5. 2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型工具，其特征在于，所述第一凹模部分(3.1)與所述凹模載體(6)剛性相連而所述至少一個第二凹模部分(3. 2)活動地與所述凹模載體(6)相連；所述第一凸模部分(5.1)與所述凸模載體(7)剛性相連而所述至少一個第二凸模部分(5. 2)活動地與所述凸模載體(7)相連，其中所述凹模載體(6)和凸模載體(7)分別設(shè)置有可引起前向和反向移動的驅(qū)動工具(23)，并且在所述第一凹模部分(3.1)和第一凸模部分(5.1)的關(guān)閉狀態(tài)下，所述驅(qū)動工具(23)作用于所述至少一個第二凹模部分(3. 2)和至少一個第二凸模部分(5. 2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成型工具，其特征在于，所述驅(qū)動工具(23)由液壓的、氣壓的或者液壓氣動的工作氣缸形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項所述的成型工具，其特征在于，所述第一凹模部分(3.1)和/或第一凸模部分(5.1)具有冷卻設(shè)備(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任意一項所述的成型工具，其特征在于，所述至少一個第二凹模部分(3. 2)和/或至少一個第二凸模部分(5. 2)具有可調(diào)節(jié)的恒溫設(shè)備(9、9.1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成型工具，其特征在于，所述恒溫設(shè)備(9、9.1)是加熱裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任意一項所述的成型工具，其特征在于，所述至少一個第二凹模部分(3. 2)和/或至少一個第二凸模部分(5. 2)由導熱能力較差的材料制成或者具有導熱能力較差的表面涂層。
9.一種用于對由鋼板制成的工件進行熱成型和局部加壓淬火的方法，其中所述工件在成型前進行加熱并且接著在具有凹模(3)和凸模(5)的成型工具中熱成型，所述成型工具還具有冷卻設(shè)備(8)，特別是應用根據(jù)權(quán)利要求1至7的任意一項的成型工具(1、1’)，其特征在于，在所述成型工具(1、I’)的關(guān)閉狀態(tài)下，所述工件(2)與成型工具的凹模(3)和凸模(5)的接觸面之間的接觸局部地通過活動的凹模部分(3. 2)和活動的凸模部分(5. 2)從關(guān)閉位置到打開位置的分開移動而斷開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述成型工具(1、I’)打開之前，通過活動的凹模部分(3. 2)和凸模部分(5. 2)的從打開位置到關(guān)閉位置的反向移動沖壓所述工件(2)的區(qū)域(2. 2)，在所述區(qū)域內(nèi)工件和成型工具的接觸面之間的接觸局部地斷開。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在經(jīng)成型的工件(2)的局部加壓淬火之后打開成型工具(I’)而不沖壓所述工件(2)的區(qū)域(2. 2)，在所述區(qū)域內(nèi)工件(2)和成型工具(I)的接觸面(3. 21、5. 21)之間的接觸局部地斷開。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述工件(2)和成型工具的凹模(3)和凸模(5)的接觸面之間的接觸通過多次將活動的凹模部分(3. 2)和活動的凸模部分(5. 2)從關(guān)閉位置到打開位置的分開移動，然后將活動的凹模部分(3. 2)和活動的凸模部分(5. 2)從打開位置到關(guān)閉位置的返回移動進行時鐘脈沖形式的斷開。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述時鐘脈沖形式的接觸中斷這樣設(shè)置，接觸時間的總和小于接觸中斷時間的總和。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述時鐘脈沖形式的接觸中斷這樣設(shè)置，接觸時間的總和等于或大于接觸中斷時間的總和。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14的任意一項所述的方法，其特征在于，所述工件(2)的區(qū)域(2. 2)在成型之前進行加熱，在所述區(qū)域內(nèi)工件(2)和成型工具(1、1’)的接觸面(3. 21、5.21)之間的接觸局部地斷開。
16.根據(jù)權(quán)利要求9至15的任意一項所述的方法，其特征在于，在成型過程中，向所述工件(2 )的一個邊緣區(qū)域施加根據(jù)成型速率進行調(diào)整的壓緊力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對由鋼板制成的工件進行熱成型和局部加壓淬火的成型工具和方法，其中工件在成型前進行加熱并且接著在具有凹模(3)和凸模(5)的成型工具中熱成型，成型工具還具有冷卻設(shè)備(8)。本方法的特征在于，在成型工具(1、1’)的關(guān)閉狀態(tài)下，工件(2)與成型工具的凹模(3)和凸模(5)的接觸面之間的接觸局部地通過活動的凹模部分(3.2)和活動的凸模部分(5.2)從關(guān)閉位置到打開位置的分開移動而斷開。凹模(3)由一個第一凹模部分(3.1)和至少一個相對于第一凹模部分能夠移動的第二凹模部分(3.2)構(gòu)成，而凸模(5)由一個第一凸模部分(5.1)和至少一個相對于第一凸模部分能夠移動的第二凸模部分(5.2)構(gòu)成，其中至少一個能夠移動的第二凹模部分(3.2)和至少一個能夠移動的第二凸模部分(5.2)與打開設(shè)備(17、18)共同作用，該打開設(shè)備導致至少一個第二凹模部分(3.2)和至少一個第二凸模部分(5.2)與工件接觸的關(guān)閉時間比第一凹模部分(3.1)和第一凸模部分(5.1)短。
文檔編號C21D1/673GK103003003SQ201180036260
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者西格弗里德·勒施 申請人:Gmf金屬成型技術(shù)有限公司