用于金屬板的溫度測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于金屬板的溫度測(cè)量裝置。在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種金屬坯料，所述金屬坯料包括金屬板，所述金屬板具有其中限定有至少一對(duì)通道的表面。每個(gè)通道可具有從坯料的邊緣延伸的第一部分和在坯料的內(nèi)部的第二部分。第二部分可以比第一部分寬。坯料可包括至少一對(duì)熱電偶線，其中每個(gè)第二部分附連有一條熱電偶線。粘合材料可設(shè)置在每個(gè)第二部分中?？赏ㄟ^(guò)焊接來(lái)附連熱電偶線，并且粘合材料可以是金屬?gòu)?fù)合型粘合劑。公開的坯料可用于校準(zhǔn)或以其它方式評(píng)估加熱或冷卻坯料的工藝(諸如，鋁熱沖壓)。
【專利說(shuō)明】
用于金屬板的溫度測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及用于金屬板(例如，金屬?zèng)_壓板)的溫度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬板(鈑金)的沖壓是形成金屬組件的一種常用方法。金屬?zèng)_壓通常包括:將一片大體上平坦或平面的金屬(稱為，坯料)放置到模具組中，將模具組閉合以形成具有預(yù)定形狀的組件。在一些沖壓狀況中，相比于室溫或環(huán)境溫度，坯料和/或模具可處于升高或降低的溫度。為了提高沖壓工藝的穩(wěn)健性和性能，能夠在沖壓過(guò)程期間精確測(cè)量坯料的溫度會(huì)是有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種金屬還料，所述金屬還料包括金屬板，所述金屬板具有限定至少一對(duì)通道的表面。每個(gè)通道可具有從所述坯料的邊緣延伸的第一部分和在所述坯料內(nèi)部中的第二部分。所述坯料還可包括至少一對(duì)熱電偶線，其中每個(gè)第二部分附連有一根熱電偶線。粘合材料可設(shè)置在每個(gè)第二部分中。
[0004]所述第二部分可以比所述第一部分寬。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)通道的第一部分可連續(xù)地延伸到所述通道的第二部分中，并且所述第一部分和所述第二部分可以在過(guò)渡區(qū)匯合。熱電偶線可在所述第二部分的與所述第一部分相對(duì)的端部處附連到每個(gè)第二部分。熱電偶線可被焊接到每個(gè)第二部分，并且所述粘合材料可包括金屬?gòu)?fù)合粘合劑。每條熱電偶線的一部分可被固定在每個(gè)第一部分內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)第一部分的至少一段發(fā)生變形，以固定熱電偶線。每個(gè)第二部分可具有5-500mm的長(zhǎng)度、0.5_10mm的寬度和0.25_5mm的深度，每個(gè)第一部分可具有0.25-3mm的寬度和0.25_5mm的深度。每對(duì)通道之間的間隔可以是0.5-1000mm。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬板是鋁。每個(gè)第二部分可大體上填滿粘合材料。每個(gè)第一部分可基本上沒有粘合材料。在一個(gè)實(shí)施例中，每條熱電偶線從所述通道的第二部分的附連點(diǎn)延伸、通過(guò)所述通道的第一部分并超出所述坯料的邊緣。
[0005]在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種熱沖壓系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括:爐子、可冷卻的模具組和金屬坯料。所述金屬坯料可在其中限定至少兩個(gè)通道，所述至少兩個(gè)通道延伸到邊緣，每個(gè)通道包括第一部分和第二部分。熱電偶線可附連在每個(gè)通道的第二部分中，并且延伸通過(guò)第一部分并向外經(jīng)過(guò)所述邊緣。粘合材料可設(shè)置在每個(gè)第二部分內(nèi)。每條熱電偶線可連接到溫度測(cè)量裝置。
[0006]所述第二部分可以比所述第一部分寬。所述第一部分和所述第二部分可在過(guò)渡區(qū)匯合，并且熱電偶線可在所述第二部分的與所述過(guò)渡區(qū)相對(duì)的端部處附連到每個(gè)第二部分。在至少一個(gè)實(shí)施例中，所述熱電偶線焊接到每個(gè)第二部分，并且所述粘合材料包括金屬?gòu)?fù)合型粘合劑。每個(gè)第二部分可具有5-500mm的長(zhǎng)度、0.5_10mm的寬度和0.25_5mm的深度，每個(gè)第一部分可具有0.25-3_的寬度和0.25-5_的深度。
[0007]在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種制造溫度感測(cè)金屬坯料的方法。所述方法可包括:在金屬板的表面中形成至少一對(duì)通道，每個(gè)通道包括第一部分和第二部分。所述方法還可包括:將一條熱電偶線附連在每個(gè)通道的第二部分中，將粘合材料嵌入到每個(gè)第二部分中，并將每條熱電偶線的至少一部分固定在每個(gè)通道的第一部分中。
[0008]所述形成步驟可包括:使每個(gè)通道形成為具有第一窄的部分和第二寬的部分?？蓪⒚總€(gè)第二部分形成在金屬板的內(nèi)部，每個(gè)第一部分可從金屬板的邊緣延伸并且在過(guò)渡區(qū)與第二部分匯合?？蓪犭娕季€附連在第二部分的與過(guò)渡區(qū)相對(duì)的端部處。在一個(gè)實(shí)施例中，所述附連步驟包括:將熱電偶線焊接在每個(gè)通道的第二部分中，并且嵌入步驟中的粘合材料包括金屬?gòu)?fù)合型粘合劑。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是根據(jù)實(shí)施例的熱沖壓系統(tǒng)的透視圖；
[0010]圖2是根據(jù)實(shí)施例的具有臺(tái)架裝置的模具的局部透視圖；
[0011 ]圖3是根據(jù)實(shí)施例的其中形成有通道的坯料的透視圖；
[0012]圖4是圖3的還料的俯視圖；
[0013]圖5是根據(jù)實(shí)施例的圖3的坯料附連有熱電偶線的透視圖；
[0014]圖6是根據(jù)實(shí)施例的圖5的坯料的每個(gè)通道的寬的部分中設(shè)置有粘合材料的俯視圖；
[0015]圖7是根據(jù)實(shí)施例的熱電偶線被固定在通道的窄的部分內(nèi)的透視圖；
[0016]圖8是根據(jù)實(shí)施例的完成的溫度感測(cè)坯料的俯視圖；
[0017]圖9是根據(jù)實(shí)施例的形成溫度感測(cè)坯料的方法的流程圖；
[0018]圖10是用于測(cè)試的三個(gè)樣品坯料構(gòu)造的照片；
[0019]圖11是熱電偶線被焊接在每個(gè)寬的通道部分的一個(gè)端部處的樣品坯料的照片；
[0020]圖12示出了來(lái)自圖10中的三個(gè)樣品的中央加熱測(cè)試的數(shù)據(jù)；
[0021]圖13示出了來(lái)自圖10中三個(gè)樣品的模擬的固溶熱處理和淬火試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參照附圖公開了示出的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，公開的實(shí)施例意指僅僅是可以以各種和可替代的形式實(shí)施的示例。附圖不一定按比例繪制，可夸大或最小化一些特征以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)該被解釋為限制，而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)踐本公開的構(gòu)思的代表性基礎(chǔ)。
[0023]金屬板的沖壓是形成金屬組件(例如，汽車組件)的一種常用方法。汽車車身板傳統(tǒng)上由低碳鋼制成，然而，為了減輕車輛重量，鋁合金車身板越來(lái)越受歡迎。例如，在共同擁有的第8496764號(hào)美國(guó)專利中公開了一種用于從高強(qiáng)度鋁制造組件的系統(tǒng)和方法，其公開的內(nèi)容在此通過(guò)引用全部包含于此。第8496764號(hào)美國(guó)專利總體上描述了“熱沖壓”工藝，在該工藝中，對(duì)鋁合金坯料進(jìn)行加熱，然后在鋁合金坯料仍處于升高的溫度時(shí)在模具組中進(jìn)行沖壓?？蓪?duì)模具組進(jìn)行冷卻，使得在坯料成形時(shí)對(duì)坯料進(jìn)行淬火。熱沖壓工藝可用于形成7xxx系列的鋁鋅合金的組件。T6或T7x回火的7XXX系列的鋁合金可具有與那些高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度類似的強(qiáng)度并且能夠?qū)崿F(xiàn)超過(guò)400Mpa的屈服強(qiáng)度。
[0024]參照?qǐng)D1和圖2，示出了熱沖壓系統(tǒng)10的示例。系統(tǒng)10可包括加熱裝置14、傳輸機(jī)構(gòu)16和模具組18。在至少一個(gè)實(shí)施例中，坯料12是F-回火的7XXX系列鋁合金坯料12。鋁合金通過(guò)四位數(shù)字來(lái)標(biāo)識(shí)，第一位數(shù)字通常標(biāo)識(shí)主要合金元素。例如，在7xxx系列鋁合金中的主要合金元素是鋅，而5XXX系列鋁合金中的主要合金元素是鎂，6XXX系列鋁合金中的主要合金元素是鎂和硅。在系列名稱中通過(guò)字母“X”表示的其它數(shù)字限定了確切的鋁合金。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用7075鋁合金，其具有5.1-6.1%的鋅、2.1-2.9%的鎂、1.2-2.0%的銅以及小于50 %的硅、鐵、錳、鈦、鉻和其它金屬的組分。
[0025]可提供加熱裝置14用于加熱坯料12。加熱裝置14可以是能夠產(chǎn)生足夠高的內(nèi)部溫度以將放置在加熱裝置14中的坯料12加熱到預(yù)定溫度(諸如，坯料12的固溶(solut1n)溫度或固相線(solidus)溫度)的工業(yè)爐或烤爐。在至少一個(gè)實(shí)施例中，加熱裝置14可以不將坯料12加熱至超出它的液相線(熔化)溫度。7xxx系列鋁合金的固溶溫度可約為460°C至490Γ。
[0026]傳輸機(jī)構(gòu)16可被構(gòu)造為移動(dòng)并放置坯料12。在至少一個(gè)實(shí)施例中，傳輸機(jī)構(gòu)16可以是機(jī)械手(諸如，機(jī)器人)。傳輸機(jī)構(gòu)16可被構(gòu)造為將坯料12從加熱裝置14快速地傳輸?shù)侥＞呓M18以減少坯料12的熱損失的機(jī)會(huì)。例如，系統(tǒng)1和傳輸機(jī)構(gòu)16可被構(gòu)造為使得坯料12的溫度不降低至或者低于它的臨界淬火溫度(critical quench temperature)。臨界淬火溫度是必須開始淬火以實(shí)現(xiàn)材料的適當(dāng)淬火的溫度。例如，對(duì)于大多數(shù)的7XXX系列鋁合金的臨界淬火溫度大約為400°C。
[0027]可提供模具組18以將坯料12成形為具有預(yù)定形狀的部件。在至少一個(gè)實(shí)施例中，模具組18可包括第一模具20、第二模具22、至少一個(gè)致動(dòng)器24和臺(tái)架裝置(stagingapparatus) 26。第一模具20和/或第二模具22可被構(gòu)造為將坯料12成形為具有預(yù)定形狀的部件。致動(dòng)器24可致動(dòng)第一模具20和/或第二模具22朝向彼此或遠(yuǎn)離彼此，并提供力以對(duì)坯料12進(jìn)行成形。致動(dòng)器24可以是任意適合的類型(諸如，液壓、氣動(dòng)、機(jī)械的、機(jī)電的或者其組合)的致動(dòng)器。模具組18和致動(dòng)器24的組合還可被稱為壓力機(jī)、沖壓機(jī)或成形淬火機(jī)(quenching press)。
[0028]可以設(shè)置臺(tái)架裝置26用于將坯料12放置在第一模具20和第二模具22之間并使坯料12與第一模具20和第二模具22間隔開。如此，臺(tái)架裝置26可以抑制傳導(dǎo)的熱在坯料12和模具組18之間傳遞，從而有助于保持坯料12處于或高于它的臨界淬火溫度。臺(tái)架裝置26可從傳輸機(jī)構(gòu)16接收坯料12，并且可在第一模具20和/或第二模具22閉合并接合坯料12時(shí)釋放坯料12。此外，系統(tǒng)10可被配置為使得在從加熱裝置14移除坯料12和模具組18閉合之間從坯料12幾乎沒有熱損失。在至少一個(gè)實(shí)施例中，坯料12的溫度可降低少于10°C;然而，假設(shè)坯料12被加熱到490°C，而臨界淬火溫度為400°C，則坯料12會(huì)經(jīng)歷更大的溫度損失(諸如，尚達(dá)90 C) ο
[0029]模具組18可包括管道28，所述管道28促進(jìn)第一模具20和/或第二模具22的冷卻并促進(jìn)從坯料12成形的部件的淬火。管道28可以是形成在模具組18中的空隙(voids)或通道，或者外部連接的管道和通道的任意組合。管道28可連接到冷卻源并且可從冷卻源接收傳熱介質(zhì)(諸如，流體)以將模具組18冷卻到期望的溫度。傳熱介質(zhì)可以是能夠?qū)⒛＞呓M18冷卻到預(yù)定溫度范圍(諸如，從1°C到30°C)的任何流體介質(zhì)。可以以抑制在模具組18的一個(gè)或更多個(gè)的表面上形成冷凝的方式來(lái)冷卻模具組18。在大批量生產(chǎn)的情況中，可在對(duì)坯料12進(jìn)行成形和淬火之前，將模具組18的溫度冷卻到預(yù)定的溫度范圍，以去除在前一部件的成形期間可能已經(jīng)從坯料12傳遞到模具組18的熱。
[0030]將加熱后的坯料12成形為部件可以與該部件的淬火同時(shí)發(fā)生。淬火速率影響材料的最終回火強(qiáng)度和耐腐蝕性能。在一些實(shí)施例中，當(dāng)鋁合金的溫度從400°C到290°C時(shí)，鋁合金的淬火速率可等于或大于150°C/秒。在將部件從模具組18移除以前，部件可從200°C被進(jìn)一步冷卻至25°C的最終溫度，以在后續(xù)工藝期間提供尺寸穩(wěn)定性。
[0031]系統(tǒng)10可被設(shè)計(jì)為連續(xù)操作，通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)加熱裝置14順序地或并行地加熱多個(gè)坯料12，然后將多個(gè)坯料12傳遞到至少一個(gè)模具組18來(lái)成形和淬火。在坯料12的成形和/或部件的同步淬火期間或之后，至少一個(gè)模具組溫度可變得高于30°C，這樣可使用多于一個(gè)的模具組I8提供更快的生產(chǎn)速度?？赏ㄟ^(guò)傳輸裝置16、其它傳輸裝置或通過(guò)手動(dòng)將部件從模具組18移走。接著，部件進(jìn)行到后續(xù)工藝(可包括翻邊(flanging)、切邊(trimming)以及自然和/或人工時(shí)效處理)，以使鋁合金部件獲得高強(qiáng)度回火(諸如T6或T7x)。
[0032]參照?qǐng)D2，更詳細(xì)地示出了臺(tái)架裝置26的實(shí)施例。模具組18可設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)架裝置26。例如，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，可以將臺(tái)架裝置26設(shè)置為鄰近模具的拐角或側(cè)部。臺(tái)架裝置26可以被布置或構(gòu)造為對(duì)模具組18的致動(dòng)或閉合不造成干擾。另外，臺(tái)架裝置26可有助于絕熱或者可設(shè)置有抑制從坯料12到模具的熱傳遞的材料。臺(tái)架裝置26可包括基座40、支撐構(gòu)件42、指狀件(finger) 44和致動(dòng)器46。
[0033]基座40可設(shè)置在模具組18上，并可便于臺(tái)架裝置26的安裝。支撐構(gòu)件42可從基座40延伸并且可被固定地設(shè)置在基座40上。支撐構(gòu)件42可包括槽50。槽50可被構(gòu)造為容納指狀件44并適應(yīng)指狀件44的旋轉(zhuǎn)。指狀件44可以可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在支撐構(gòu)件42上。例如，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，樞轉(zhuǎn)銷可將指狀件44可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到支撐構(gòu)件42。指狀件44可在第一位置和第二位置之間旋轉(zhuǎn)。在第一位置中，指狀件44可延伸遠(yuǎn)離支撐構(gòu)件42并且可支撐坯料12。指狀件44可相對(duì)于支撐構(gòu)件42旋轉(zhuǎn)并且朝向或進(jìn)入槽50至第二位置(如圖2中箭頭所示)以允許坯料12脫離臺(tái)架裝置26并掉落到模具(諸如，第二模具22)上。
[0034]致動(dòng)器46可位于臺(tái)架裝置的附近并且可用于提供指狀件44的位置控制。例如，在一些實(shí)施例中，致動(dòng)器46可以是連接至樞轉(zhuǎn)銷的電動(dòng)馬達(dá)，當(dāng)供電時(shí)使指狀件44從第一位置旋轉(zhuǎn)到第二位置，當(dāng)斷電時(shí)，彈簧52可使指狀件44從第二位置返回到第一位置?？梢酝ㄟ^(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)或者通過(guò)操作者來(lái)控制致動(dòng)器46。致動(dòng)器46還可以是利用電、液壓、氣動(dòng)、磁或機(jī)械原理或其任意組合的伺服機(jī)構(gòu)以提供指狀件44的位置控制。
[0035]在熱沖壓工藝期間，在熱處理步驟(例如，固溶熱處理)和/或冷卻或淬火步驟期間精確地測(cè)量坯料12的溫度會(huì)是重要的。在上面描述的7XXX系列鋁合金的示例中，熱處理通常必須將坯料12加熱到460°C到490°C的溫度，以對(duì)鋁進(jìn)行適當(dāng)?shù)毓倘堋＝又?，可以以特定的淬火速?諸如至少150 °C /秒)，使坯料12淬火通過(guò)特定的溫度范圍(諸如400 °C到290 °C)。接著，在將部件從模具組18移除之前，可將部件進(jìn)一步冷卻到(例如，200 0C到25 0C的)最終溫度。因此，熱沖壓工藝中存在坯料的溫度是重要的工藝參數(shù)的幾個(gè)階段。為了生產(chǎn)具有期望/預(yù)期的性能的組件，±3°C內(nèi)的溫度精度會(huì)是必需的。對(duì)于某些工藝，預(yù)期值以外(例如，偏離10、15、20或更高度數(shù))的溫度會(huì)是不可接受的。此外，坯料12可能相對(duì)大(例如，長(zhǎng)和/或?qū)挻笥谝挥⒊?，這取決于坯料幾何形狀、爐子的均勻加熱坯料的能力或其它因素，可引起坯料內(nèi)的溫度波動(dòng)。
[0036]參照?qǐng)D3到圖8，示出了包括溫度測(cè)量裝置60的坯料12的實(shí)施例(例如，溫度感測(cè)坯料)。裝置60可合并到坯料12以校準(zhǔn)、測(cè)試或以其它方式評(píng)估或提高沖壓系統(tǒng)(諸如，系統(tǒng)10)的性能。雖然參照用于沖壓鋁金屬板的熱沖壓系統(tǒng)10描述了裝置60，但裝置60可以與任何沖壓系統(tǒng)或任何類型的金屬板一起使用。例如，裝置60可以與鋁、鋼、鈦或其它金屬板一起使用。該裝置還可在其它沖壓工藝、熱處理工藝、淬火工藝或者測(cè)量金屬板的溫度是有益的或重要的任何其它工藝期間使用。
[0037]裝置60可包括熱電偶(thermocouple，TC)線64、66的一個(gè)或更多個(gè)組對(duì)62。熱電偶通常由兩種不同的導(dǎo)電材料(例如，由金屬或金屬?gòu)?fù)合物形成的線)形成。熱電偶線可用作熱電偶的一部分以測(cè)量坯料12的溫度。熱電偶是包括彼此接觸或在一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處物理/電連接的兩種不同導(dǎo)體的溫度測(cè)量裝置，其中，不同的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)在所述一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處經(jīng)歷溫度差。如果導(dǎo)體不是物理接觸而是通過(guò)中間材料連接并且電通信，則熱電偶可被認(rèn)為具有分開的接合點(diǎn)。通常，分開的接合點(diǎn)不影響熱電偶的性能，其前提是兩個(gè)接合點(diǎn)處的溫度相同。當(dāng)其中一個(gè)點(diǎn)的溫度與電路的其它部分處的參考溫度不同時(shí)，熱電偶可產(chǎn)生電壓。可將線64、66在一端結(jié)合到電壓表(未不出)，以測(cè)量由線產(chǎn)生的電壓。接著，電壓表或結(jié)合到電壓表的電子器件可確定線64、66的被放置為接觸或靠近待測(cè)量的坯料12的區(qū)域的端部68處的溫度。熱電偶線可由任意適合的材料形成，例如，在鎳合金的TC(例如，E、J、K、M、N或T型)、鉑/銠合金的TC(例如，B、R或S型)，鎢/錸合金的TC(例如，C、D或G型)中使用的那些材料或本領(lǐng)域已知的其它材料(例如，鎳鉻-金/鐵合金、P型、鈾/鉬、銥/銠、貴金屬合金)。
[0038]參照?qǐng)D3至圖4，示出了其中限定有通道70的坯料12。通道70的數(shù)量可以與將要被附連到坯料12的TC線的數(shù)量匹配。例如，如果裝置60包括TC線的一個(gè)組對(duì)62，則可以有兩個(gè)通道70。如果裝置60包括TC線的三個(gè)組對(duì)62，則可以有六個(gè)通道70。每個(gè)通道70可具有第一窄的部分72和第二寬的部分74。術(shù)語(yǔ)“窄的”和“寬的”可以是相對(duì)的，使得對(duì)于每個(gè)通道70來(lái)說(shuō)，寬的部分74的寬度比對(duì)應(yīng)的窄的部分的寬度更大。在一個(gè)實(shí)施例中，通道70可以從坯料12的邊緣76延伸到坯料12的內(nèi)部78中。例如，對(duì)于矩形的坯料12，可以有四個(gè)邊緣76，并且通道70可從其中一個(gè)邊緣76延伸到坯料12的內(nèi)部78。
[0039]在至少一個(gè)實(shí)施例中，通道70的窄的部分72可以從坯料12的邊緣76延伸，寬的部分74可以位于坯料12的內(nèi)部78中。在一個(gè)實(shí)施例中，坯料中每個(gè)通道70的寬的部分74可具有相同的寬度和/或長(zhǎng)度。在另一個(gè)實(shí)施例中，通道70可形成為通道的一個(gè)組對(duì)或更多組對(duì)80，并且所述組對(duì)80可分別對(duì)應(yīng)于TC線的組對(duì)62。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)組對(duì)80中的每個(gè)通道70的寬的部分74可具有相同的寬度和/或長(zhǎng)度，每個(gè)組對(duì)80中的每個(gè)通道70的窄的部分72可具有相同的寬度和/或長(zhǎng)度。
[0040]坯料12中可以限定通道70的多個(gè)組對(duì)80。在一個(gè)實(shí)施例中，可以有通道70的一個(gè)組對(duì)80形成在坯料12的中間、靠近或鄰近坯料12的兩個(gè)相對(duì)的邊緣76。例如，對(duì)于矩形的坯料12，坯料12的左側(cè)邊緣、中間和右側(cè)邊緣，可存在通道70的一個(gè)組對(duì)80。或者，在坯料12的頂部邊緣、中間和底部邊緣處可存在通道70的一個(gè)組對(duì)80。組對(duì)80的數(shù)量不限制為一個(gè)或三個(gè)，坯料中可限定任意合適數(shù)量的通道70的組對(duì)80 (諸如2對(duì)、4對(duì)、5對(duì)、6對(duì)或更多對(duì))。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)組對(duì)80可在坯料12的尺寸(例如，長(zhǎng)度或?qū)挾?上間隔開。多個(gè)組對(duì)80可以在坯料12上均勻地間隔開或不均勻地間隔開。在一個(gè)實(shí)施例中，通道70的所有組對(duì)80被定向?yàn)楸舜似叫?。例如，通?0均可沿著從頂部邊緣到底部邊緣的方向或從右側(cè)邊緣到左側(cè)邊緣的方向延伸。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，通道70的寬的部分74的長(zhǎng)度(L1)可以是5-500mm，或其任意子區(qū)間。例如，寬的部分74的長(zhǎng)度可以是10-250_、25-250_、25-150_、10-100_、25-75_、40-60mm或者約50mm(例如，±5mm)。雖然，在這些范圍內(nèi)的長(zhǎng)度對(duì)于附連TC線會(huì)是有益的(下面更詳細(xì)描述)，但寬的部分74的長(zhǎng)度可以小于或大于這些范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，通道70的寬的部分74的寬度(W1)可以是0.5-10mm，或其任意子區(qū)間。例如，寬的部分74的寬度可以是1-8mm、1-6mmN l-5mm、2-5mm、l-4mm、2-4mm或者約3mm(例如，土 0.5mm)。雖然在這些范圍內(nèi)的寬度對(duì)于附連TC線會(huì)是有益的(下面更詳細(xì)描述)，但寬的部分74的寬度可以小于或大于這些范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，通道70的寬的部分74的深度(D1)(或高度)可以是0.25-5mm，或其任意子區(qū)間。例如，寬的部分74的深度可以是0.5-3mm、0.5-2mm、0.5-1.5mm、0.75-1.5mm、
0.75-1.25mm或者約Imm(例如，±0.1mm)。換句話說(shuō)，寬的部分74的深度可以是坯料12的厚度的5 % -95 %，或其任意子區(qū)間。例如，寬的部分74的深度可以是坯料12的厚度的10-90 %、20-80%或25-75%，或其任意子區(qū)間。雖然，在這些范圍內(nèi)的深度對(duì)于附連TC線會(huì)是有益的(下面更詳細(xì)描述)，但寬的部分74的深度可小于或大于這些范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，通道的一個(gè)組對(duì)80的寬的部分74之間的間隔可以是0.5-1000mm，或其任意子區(qū)間。例如，該間隔可以是 l_500mm、l_250mm、l-100mm、5-75mm、5-50mm、10_45mm、15-40mm、20-35mm、20-30mm 或者約25mm(例如，± 3mm)。該間隔可以從通道70的中心線確定。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，通道70的窄的部分72的寬度(W2)可以是0.25-3mm，或其任意子區(qū)間。例如，窄的部分72的寬度可以是Ο^-Ι.δπιπκΟ^-υδπιπκΟ^-ΙπιπκΟ^-ΙπιπκΟ^-Ο.8mm,0.5-0.7mm或者約0.6mm(例如，土0.lmm)。窄的部分72的寬度也可以基于將要被嵌入其中的TC線的尺寸或直徑來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，窄的部分72的寬度可以略(例如，約
0.1mm)大于TC線的直徑。在另一個(gè)實(shí)施例中，窄的部分72的寬度可以是TC線的直徑的1.05-1.3倍，或其任意子區(qū)間。例如，窄的部分72可以是TC線的直徑的1.1-1.25倍、1.15-1.2倍或者約1.18倍(例如，±0.02)。在一個(gè)實(shí)施例中，TC線的直徑是帶外殼測(cè)量的。在另一個(gè)實(shí)施例中，TC線的直徑是不帶外殼(例如，裸線)測(cè)量的。雖然，在這些范圍內(nèi)的寬度對(duì)于附連TC線是有益的(下面更詳細(xì)描述)，但窄的部分72的寬度可小于或大于這些區(qū)間。
[0043]通道70的窄的部分72的長(zhǎng)度可基于其中形成有窄的部分72的坯料12的尺寸和/或?qū)挼牟糠?4在坯料12內(nèi)的位置而改變。通常，寬的部分74可具有如上所述的長(zhǎng)度，而不管坯料12的尺寸。窄的部分72可以從寬的部分74延伸到坯料12的邊緣76。因此，窄的部分72的長(zhǎng)度可根據(jù)坯料12的尺寸和/或?qū)挼牟糠?4的位置而增加或減小。如果坯料12非常大和/或如果寬的部分74在坯料12內(nèi)居中，則窄的部分72可相對(duì)長(zhǎng)，而如果坯料12小和/或?qū)挼牟糠?4位于坯料12的邊緣附近，則窄的部分72可相對(duì)短。因此，窄的部分72可具有將通道70的寬的部分74連接到坯料12的邊緣76的任意適合的長(zhǎng)度。通道70的窄的部分72的深度(D2)可以與上述的寬的部分74的深度在相同的值內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，窄的部分72和寬的部分74可具有相同的深度。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，窄的部分72和寬的部分74可具有不同的深度。窄的部分72和/或?qū)挼牟糠?4的深度還可沿著它們的長(zhǎng)度按照絕對(duì)數(shù)值或者按照坯料12的厚度的百分比來(lái)改變。例如，坯料12可具有不均勻的厚度，因此，如果窄的部分72和/或?qū)挼牟糠?4具有均勻的深度，則按照坯料厚度的百分比的深度會(huì)是不均勻的。然而，如果窄的部分72和/或?qū)挼牟糠?4保持恒定地按照坯料厚度的百分比的深度，則，這些部分的絕對(duì)深度可以是不均勻的。
[0044]可以使用任意適合的方法在坯料12中形成通道70以及通道70的窄的部分72和寬的部分74。在一個(gè)實(shí)施例中，通道70可被機(jī)加工到坯料12中。例如，可通過(guò)鏤銑(routing)、銑削或磨削形成通道70。可手動(dòng)地或自動(dòng)地(諸如，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC))形成通道。還可使用本領(lǐng)域中已知的用于機(jī)加工槽或通道的其它方法(諸如，切割或鑿(例如，通過(guò)手工或通過(guò)機(jī)器))。還可以使用不同于機(jī)加工的其它方法來(lái)形成通道70。例如，可將通道70形成在坯料12中作為坯料成形工藝(諸如，沖壓、鑄造或鑄模)的一部分。還可通過(guò)電火花加工(EDM)來(lái)形成通道70』DM通常包括:以通道70的呈窗格(in-pane)的形狀創(chuàng)建電極，然后將通道燒到期望的深度。通道70可具有矩形形狀的橫截面(例如，垂直于長(zhǎng)軸)。在俯視圖(例如，圖4中所示)中，寬的部分74可具有圓的端部，然而，所述端部還可以是大體上平坦的或者具有其它構(gòu)造。其中一個(gè)端部82可以鄰近于窄的部分72，使得在寬的部分74和窄的部分72之間有過(guò)渡區(qū)或區(qū)域86。另一個(gè)端部84可以與端部82以及與窄的部分72的過(guò)渡區(qū)86相對(duì)。
[0045]參照?qǐng)D3到圖8，示出了在成形的各個(gè)階段期間的附連有溫度測(cè)量裝置60的坯料12的實(shí)施例。雖然，裝置60被示出并描述為TC線的一個(gè)組對(duì)62附連在通道70的一個(gè)組對(duì)80中，但應(yīng)理解，通過(guò)重復(fù)本公開的步驟，TC線的多個(gè)組對(duì)可附連在多個(gè)通道中。例如，如上所述，可以有TC線的三個(gè)組對(duì)和通道的三個(gè)組對(duì)，成對(duì)地位于坯料12的中部和坯料12的相對(duì)的側(cè)部處。
[0046]TC線64和66每者可在一個(gè)端部處具有末端68。在一個(gè)實(shí)施例中，每根線64、66的末端68可以在附連點(diǎn)88處在通道70中附連到坯料123C線的一個(gè)組對(duì)62可附連到通道70的一個(gè)組對(duì)80(例如，每個(gè)通道一根線)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)末端68可附連在通道70的與窄的部分72相對(duì)的端部84處、在端部84附近或鄰近于端部84?？衫脤?dǎo)電和導(dǎo)熱的連接將末端68附連到通道70以形成分開的接合點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，末端68被焊接到通道70。然而，還可使用其它附連的方法，諸如導(dǎo)電粘合劑、硬釬焊、軟釬焊(用于溫度相對(duì)低的應(yīng)用)，或本領(lǐng)域中已知的其它方法。例如，可使用緊固件(諸如，螺釘或螺栓)來(lái)附連末端68。另外，可以以類似于下文描述的方式將末端68固定在從第一窄的部分72的相對(duì)側(cè)延伸的第二窄的部分72內(nèi)?？筛竭BTC線64、66的末端68，使得每條線的其余部分朝向鄰近窄的部分72的端部82延伸。因此，每根線64、66的一部分可在通道70的寬的部分74內(nèi)在端部84和過(guò)渡區(qū)86之間延伸(如圖5中所示)。雖然已經(jīng)描述單個(gè)的附連點(diǎn)，但末端68可以在多個(gè)連接點(diǎn)處或通過(guò)連續(xù)的連接段附連到通道70。
[0047]在已經(jīng)將TC線64、66附連到坯料12的通道70的寬的部分74中之后，可通過(guò)粘合劑或粘結(jié)材料90將線進(jìn)一步固定在寬的部分74內(nèi)?？蓪⒄澈喜牧?0引入到每個(gè)通道70的寬的部分74中，以將線64、66的位于寬的部分74內(nèi)的部分固定到坯料12。粘合材料90可包括綁至IJ、粘到或附連到形成線64、66和坯料12(例如，金屬)的材料的任意適合的材料?？筛鶕?jù)坯料12在使用期間會(huì)經(jīng)歷的溫度、力或其它條件來(lái)選擇粘合材料90。例如，用于鋁合金熱沖壓工藝(如上所述)的粘合材料90可能需要承受490°C的溫度而不熔化、燃燒、破裂或其它失效。粘合材料還可能需要承受模具組18的力和/或達(dá)到模具組18的溫度(例如，約1-30°C)的快速淬火。
[0048]在一個(gè)實(shí)施例中，粘合材料90包括復(fù)合型粘合劑。該復(fù)合型粘合劑可以是金屬基的或者金屬?gòu)?fù)合型粘合劑。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬?gòu)?fù)合型粘合劑可包括金屬或金屬合金與耐高溫氧化物。所述金屬或金屬合金可包括鋁(或鋁合金)、鎳(或鎳合金)、鋼(例如，不銹鋼，諸如316)。金屬?gòu)?fù)合型粘合劑可以是包括(例如)基體和粘合劑的多組分粘合劑。所述基體可包括金屬/金屬合金與耐高溫氧化物，所述粘合劑可包括水以及氧化鋁、磷酸鹽、二氧化娃和娃酸鹽中的一種或更多種。金屬?gòu)?fù)合型粘合劑的適合的示例可包括由Cotronics提供的以Durabond?命名的那些粘合劑。例如，Durabond? 950、952和954，其分別是鋁基的、鎳基的和不銹鋼基的。可以在2004年10月修訂的材料安全數(shù)據(jù)表(Material Safety DataSheet(MSDS))中找到關(guān)于Durabond?粘合劑的其它信息，所公開的信息在此通過(guò)引用方式全部并入本文。
[0049]—旦應(yīng)用粘合材料90，粘合材料90可完全填滿或基本填滿通道70的寬的部分74(例如，至少填充95%)。粘合材料90可以與坯料12的頂表面92平齊或者略低于頂表面92。這可防止或減輕在后續(xù)的沖壓工藝期間對(duì)粘合材料90的直接沖擊。粘合材料90 (例如，金屬型復(fù)合粘合劑)可應(yīng)用為液體或糊狀，然后將其固化或干燥以具有上述性能?？墒拐澈喜牧?0在室溫下一段時(shí)間而干燥或固化，或者可應(yīng)用加熱或硬化劑/添加劑來(lái)加快干燥/固化。在至少一個(gè)實(shí)施例中，通道的窄的部分72可不包括粘合材料90或基本不包括粘合材料90(例如，小于窄的部分的體積的I % )。
[0050]粘合材料90(例如，金屬?gòu)?fù)合型粘合劑)可在寬的部分74中的線64、66和坯料12之間提供額外的粘合。這種額外的粘合可確保線64、66的末端68與坯料12保持接觸(物理的或電的)。熱電偶正常工作會(huì)需要線與坯料的電接觸，為使熱從坯料有效地傳遞到線會(huì)需要物理接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，線64、66的末端68被焊接在通道70的寬的部分74中，將金屬?gòu)?fù)合型粘合劑嵌入以填充通道的寬的部分74中的剩余空間，并將線進(jìn)一步固定在通道的寬的部分中。將線64、66焊接到通道70可在線和坯料12之間提供優(yōu)異的電接觸和物理接觸。然而，焊接可能相對(duì)不牢固和/或易損壞，并且不能承受在熱沖壓工藝和/或操作期間施加在焊接點(diǎn)上的溫度或力。因此，僅有焊接可能不足以保持線64、66與通道70的接觸。金屬?gòu)?fù)合型粘合劑(或其他粘合材料)在坯料12和線64、66之間提供額外的固定和粘合。由于末端68可被焊接在通道70中，所以雖然粘合劑能夠電絕緣和熱絕緣，但是焊接點(diǎn)在坯料12和線64、66之間提供傳導(dǎo)性(熱的和電的)。
[0051 ]在粘合材料90已經(jīng)被干燥或固化之后，每根線64、66的遠(yuǎn)離過(guò)渡區(qū)86并朝向坯料12的邊緣76延伸的部分94可被固定在每個(gè)通道70的窄的部分72內(nèi)。如上所述，窄的部分72的寬度可略大于線64、66的尺寸或直徑。根據(jù)應(yīng)用，TC線64、66可具有不同的直徑。在一個(gè)實(shí)施例中，TC線64、66可具有0.2-2mm或其中的任意子區(qū)間的直徑(外徑)。例如，TC線64、66可具有 0.3-1.5mm、0.3-1 mm.0.3-0.8mm、0.4-0.7 mm、0.4-0.6mm 或者約0.5mm(例如，土0.05mm)的直徑。
[0052]可使用任意適合的方法將線64、66的部分94固定在窄的部分72內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，可在一個(gè)或更多個(gè)位置處對(duì)通道70的窄的部分72進(jìn)行壓接(crimp)，使得該通道發(fā)生變形以固定或鎖定線。壓接方法的一個(gè)示例是在一個(gè)或更多個(gè)位置中鑿或點(diǎn)鑿?fù)ǖ?0的窄的部分72。在鑿削工藝期間，鑿端在與通道70接觸時(shí)會(huì)受影響，使通道的壁變形并將線固定在其中。可沿著通道70的窄的部分72的長(zhǎng)度將線64、66鑿入多個(gè)位置96，以將線64、66固定在通道內(nèi)。將線64、66固定在通道內(nèi)可防止線在(例如)沖壓工藝期間受直接沖擊。如果在沖壓工藝期間細(xì)的線暴露出來(lái)，則它可能會(huì)被壓粹、切斷、折斷或以其它方式損壞，從而使熱電偶停止工作。另外，它將干擾沖壓和淬火工藝，并會(huì)在模具表面上留下痕跡。
[0053]線64、66的固定在窄的部分72內(nèi)的部分94可以是裸線或者它們可具有外殼/外皮98 ο裸線可意味著該線上沒有絕緣外皮或外殼，這樣該線僅是金屬。在一些實(shí)施例中，線64、66的部分94可具有包裹金屬線的外殼或外皮98。外殼98可沿著窄的部分72的整個(gè)長(zhǎng)度包裹線。外殼可在過(guò)渡區(qū)86處或在過(guò)渡區(qū)86附近終止，使得該殼體基本上不延伸到寬的部分74中。在另一個(gè)實(shí)施例中，外殼98可在寬的部分74內(nèi)(例如)一直延伸到末端68之前一點(diǎn)(以允許導(dǎo)電和導(dǎo)熱)。外殼98可由電絕緣的并且能夠承受熱電偶將要被使用的溫度的任意適合的材料形成。適合的外殼材料的示例可包括玻璃或硅石的編織物或包裹物、陶瓷纖維或包裹物、棉的編織物或聚合物(例如，聚乙烯的、尼龍、PVC)。對(duì)于較高溫度的熱沖壓，可使用玻璃或陶瓷基外殼。圍繞線64、66包含外殼98可提供絕緣和/或保護(hù)線而不與不希望被熱電偶測(cè)量的材料或組件接觸。例如，在系統(tǒng)10中，在沖壓工藝之前，可將坯料12置于模具組18中的模具20和22之間。可通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)架裝置26來(lái)保持坯料12。因此，在測(cè)量過(guò)程中，線64、66的暴露的部分(例如，沒有被粘合材料90或絕緣物覆蓋的)可(有意地或無(wú)意地)接觸其它材料或組件。外殼98可防止這些其它組件的溫度影響測(cè)量并且可使線與這些組件電絕緣。在窄的部分72中使用裸線可允許與坯料電接觸，其可允許電流流過(guò)較短的電路，從而改變熱電偶的溫度感測(cè)/測(cè)量位置。在不期望這種的實(shí)施例中，在通道的窄的部分可使用帶夕卜殼的TC線。
[0054]線64、66可從窄的部分72延伸并且最終可連接到電壓表(未示出)或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的用于提供參考接合點(diǎn)并確定TC線64、66之間的電壓的其它電子器件(例如，線可連接到溫度感測(cè)裝置)。電壓表或其它電子器件可確定坯料12在包括線組對(duì)62的末端68的區(qū)域中的溫度。如上所述，可有多個(gè)線組對(duì)62附連在坯料12的通道70的組對(duì)80中。因此，可在坯料12內(nèi)的不同位置中產(chǎn)生多個(gè)溫度讀數(shù)。這些溫度讀數(shù)可用于校準(zhǔn)、分析、評(píng)估或以其它方式測(cè)試/提高坯料成形或處理工藝(例如，熱處理、沖壓、淬火、熱沖壓或其它)的性能。例如，包括裝置60的坯料12可用于校準(zhǔn)或分析熱沖壓工藝的性能，諸如以上描述的那個(gè)。溫度讀數(shù)可用于確保在正確的溫度下固溶鋁坯料，并恰當(dāng)?shù)毓倘苷麄€(gè)坯料。該溫度讀數(shù)還可用于確保當(dāng)在沖壓過(guò)程期間對(duì)鋁坯料進(jìn)行淬火時(shí)，以正確的速率冷卻整個(gè)坯料并使坯料冷卻至正確的溫度。
[0055]因此，提供了一種其中限定有通道70的坯料12。通道可接收熱電偶線64、66并將熱電偶線64、66附連在其中(每個(gè)通道附連一條線)。通道70每者可具有窄的部分72和寬的部分74，這兩個(gè)部分在過(guò)渡區(qū)86匯合(例如，兩個(gè)部分可彼此相連)。寬的部分74可位于坯料12的內(nèi)部78中(例如，與邊緣隔開)，窄的部分72可從過(guò)渡區(qū)86延伸到坯料12的一個(gè)邊緣76。每條線64、66的末端68可在通道70的寬的部分74內(nèi)(例如，通過(guò)焊接)附連或固定到坯料12。末端68可附連在寬的部分74的與過(guò)渡區(qū)86和窄的部分72相對(duì)的端部。然后，粘合材料90(諸如，金屬?gòu)?fù)合型粘合劑)可被引入到寬的部分74中以將它填滿或基本填滿。粘合材料90將線64、66進(jìn)一步固定在寬的部分74中，以補(bǔ)充初始附連(例如，焊接)。線的延伸出寬的部分74的部分可嵌入到通道70的窄的部分72中并超出邊緣76。例如，可通過(guò)對(duì)通道壓接(例如，通道點(diǎn)鑿)將線固定在窄的部分72內(nèi)。線的延伸超出邊緣76的部分可接著延伸到電壓表或其它電子器件以確定坯料12的附連點(diǎn)附近的溫度。
[0056]圖9中示出的流程圖100公開了用于形成其中包含有溫度感測(cè)裝置60的坯料12。在步驟102，在坯料中形成通道。該通道可以成對(duì)形成，并且可以有一對(duì)或更多對(duì)通道。該通道可具有窄的部分和寬的部分，窄的部分從坯料的邊緣朝向坯料的內(nèi)部延伸并且在過(guò)渡區(qū)終止。寬的部分可在一個(gè)端部處從過(guò)渡區(qū)延伸到相對(duì)的端部。可以使用任意適合的方法(諸如，通過(guò)機(jī)加工)來(lái)形成所述通道。
[0057]在步驟104，可將熱電偶(TC)線附連到每個(gè)通道?？蓪⒕€附連在通道的寬的部分的相對(duì)的端部處?？墒褂萌我膺m合的導(dǎo)電并導(dǎo)熱的連接來(lái)附連所述線。在一個(gè)實(shí)施例中，可將線焊接到通道。線可以從相對(duì)的端部朝向通道的寬的部分內(nèi)的過(guò)渡區(qū)延伸并通過(guò)該過(guò)渡區(qū)。
[0058]在步驟106，可將粘合材料嵌入到通道的寬的部分中。粘合材料可填滿或基本上填滿通道的寬的部分。當(dāng)粘合材料干燥或固化時(shí)，粘合材料可以與坯料的頂表面平齊或者可以具有低于坯料的頂表面的頂表面。通道的窄的部分可以沒有粘合材料或基本沒有(例如，填充少于I %)粘合材料。在一個(gè)實(shí)施例中，粘合材料可以是金屬?gòu)?fù)合型粘合劑。
[0059]在步驟108，可將線的延伸出通道的寬的部分的部分嵌入到通道的窄的部分。在步驟110，可將線固定在通道的窄的部分中?？赏ㄟ^(guò)使通道變形來(lái)固定線，使得線被保持在通道中。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過(guò)沿著每個(gè)通道的窄的部分鑿出(例如，點(diǎn)鑿)多個(gè)點(diǎn)來(lái)使通道變形。在步驟110之后，形成具有溫度感測(cè)裝置60的坯料12。
[0060]在步驟112中，其中包含有溫度感測(cè)裝置60的坯料12可用于執(zhí)行校準(zhǔn)、測(cè)試或其它分析過(guò)程。所述坯料可用在熱處理、淬火、沖壓工藝或坯料12的溫度可能是重要的任何其它工藝中。在一個(gè)實(shí)施例中，坯料12可用在熱沖壓工藝中，其中，先將坯料加熱，然后將坯料插入到冷卻的沖壓模具中并對(duì)坯料進(jìn)行沖壓。熱沖壓工藝可用于鋁坯料，其中，將坯料加熱到固溶溫度，然后，在冷卻的模具組中對(duì)坯料進(jìn)行沖壓以使坯料成形，并對(duì)坯料進(jìn)行淬火。
[0061]雖然已經(jīng)描述了通道70具有寬的部分74和窄的部分72，但還可使坯料12成形為具有均勻或基本均勻的寬度的通道70。通道70可從坯料12的邊緣76延伸到坯料12的內(nèi)部78。線64、66的末端68可與上文類似(諸如，通過(guò)焊接)附連在每個(gè)通道的端部。在一個(gè)實(shí)施例中，可將粘合材料90施加/嵌入到從邊緣76到附連點(diǎn)的整個(gè)通道70中。在這個(gè)實(shí)施例中，所使用的粘合材料90的量相對(duì)于具有寬的部分74和窄的部分72的實(shí)施例增加。在另一個(gè)實(shí)施例中，可將粘合材料90施加/嵌入到第二部分74中，而第一部分72可以基本沒有粘合材料90。這類似于上文描述的實(shí)施例，除了第一部分72和第二部分74具有相同的或基本相同的寬度。相比于將線固定到窄的通道中(例如，通過(guò)壓接)，施加粘合材料可能更困難、費(fèi)用更大和/或花費(fèi)更多時(shí)間。因此，上文描述的具有寬的部分74和窄的部分72的實(shí)施例會(huì)更具有時(shí)間和成本效益，并且易于生產(chǎn)。
[0062]此外，雖然上文已經(jīng)描述了包括溫度測(cè)量裝置60的坯料12具有用于每條線64/66的單獨(dú)的通道70，但在其它實(shí)施例中，成對(duì)的線可共用一個(gè)通道70。在這個(gè)實(shí)施例中，線64、66在它們的末端68處或末端68的附近處可具有接合點(diǎn)，末端68可以以類似于上文所述的方式(例如，通過(guò)焊接)附連在寬的部分74的端部84處?？墒褂谜澈喜牧?0來(lái)固定成對(duì)的線，并且可以以類似于上文所述的方式將成對(duì)的線固定在窄的部分72中?？烧{(diào)節(jié)窄的部分72的尺寸來(lái)適應(yīng)兩根線而不是一根線?？蛇x地，如上所述，通道70可具有均勻或基本均勻的寬度，并且可通過(guò)將粘合材料90施加/嵌入到整個(gè)通道70中來(lái)固定成對(duì)的線64、66?；诒竟_，可對(duì)坯料12和/或線64、66進(jìn)行其它改變以形成共用通道構(gòu)造，并且這些改變對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員會(huì)是顯而易見的。
[0063]參照?qǐng)D10至圖13，示出了多個(gè)測(cè)試坯料的圖像以及來(lái)自多個(gè)加熱和淬火測(cè)試的數(shù)據(jù)。圖10示出了三個(gè)不同的測(cè)試坯料。在左邊，示出了基準(zhǔn)坯料(樣品I)，在所述基準(zhǔn)坯料中TC線穿過(guò)在坯料中鉆的孔。在中間和右邊，示出了 TC線被焊接到通道的寬的部分的端部的坯料(例如，如圖11中所示)。在兩個(gè)坯料中，寬的部分填充有金屬?gòu)?fù)合型粘合劑以使線進(jìn)一步固定在通道中。在中間的樣品(樣品2)中，可將TC線從焊接的端部至剛超出坯料的邊緣剝成裸金屬。在右邊的樣品(樣品3)中，使TC線保留絕緣外殼直到在通道的寬的部分內(nèi)延伸的部分處。
[0064]參照?qǐng)D12，示出了對(duì)于三個(gè)樣品在中央加熱測(cè)試期間溫度與時(shí)間的數(shù)據(jù)。在中央加熱測(cè)試期間，整個(gè)坯料被放置在熱板上。如圖12中所見，基準(zhǔn)樣品I顯示在測(cè)量升高的溫度中有顯著滯后，并且與其它樣品相比，達(dá)到的溫度較低(350°C)。樣品2和樣品3具有類似的性能并且相比于樣品I顯示減少的滯后。兩個(gè)樣品達(dá)到類似的溫度，分別是370°C和375Γ。
[0065]圖13中示出了熱處理和淬火的結(jié)果，其對(duì)應(yīng)于在用于高強(qiáng)度鋁合金(例如，7xxx系列)的熱沖壓工藝期間坯料經(jīng)歷的溫度。將樣品在設(shè)定為480°C的對(duì)流爐中進(jìn)行加熱，并在室溫下在水中進(jìn)行淬火。如圖13中所見，三個(gè)樣品全部到達(dá)接近爐溫的溫度(分別是474°C、474°C和476°C)。如曲線圖的放大部分中所示，樣品3完成稍微好些，在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高溫度。因此，圖12至圖13中的結(jié)果示出了具有焊接在通道的寬的部分中并通過(guò)粘合劑在通道的寬的部分中加固的TC線的坯料，提供了坯料區(qū)域的精確溫度測(cè)量并且滯后低。組件的時(shí)間和溫度的關(guān)系是加熱或冷卻過(guò)程的重要性質(zhì)，因此，具有低的溫度滯后可能非常有益。
[0066]雖然以上描述了示例性實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了本公開裝置和方法的所有可能的形式。更確切地，說(shuō)明書中使用的詞語(yǔ)為描述性詞語(yǔ)而非限制，并且應(yīng)理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可作出各種改變?？山M合各種實(shí)施的實(shí)施例的特征以形成本公開構(gòu)思的進(jìn)一步的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬還料，包括: 金屬板，具有其中限定至少一對(duì)通道的表面，每個(gè)通道具有從所述坯料的邊緣延伸的第一部分和在所述坯料內(nèi)部中的第二部分； 至少一對(duì)熱電偶線，所述至少一對(duì)熱電偶線中的每條熱電偶線分別附連到所述至少一對(duì)通道中的每個(gè)第二部分； 粘合材料，設(shè)置在每個(gè)第二部分中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，所述第二部分比所述第一部分寬。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，每個(gè)通道的第一部分連續(xù)地延伸到所述通道的第二部分中，并且所述第一部分和所述第二部分在過(guò)渡區(qū)匯合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，熱電偶線在所述第二部分的與所述第一部分相對(duì)的端部處附連到每個(gè)第二部分。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，熱電偶線被焊接到每個(gè)第二部分。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，每條熱電偶線的一部分被固定在每個(gè)第一部分內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，每個(gè)第一部分的至少一段發(fā)生變形，以將熱電偶線固定在第一部分中。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，每個(gè)第二部分具有5-500mm的長(zhǎng)度、0.5-10mm的寬度和0.25-5mm的深度，每個(gè)第一部分具有0.25_3mm的寬度和0.25_5mm的深度。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，每個(gè)第一部分基本上沒有粘合材料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坯料，其中，每個(gè)第二部分基本上填滿粘合材料。
【文檔編號(hào)】G01K7/02GK105973493SQ201610137322
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】安德烈·M·伊里尼奇, 尼亞·R·哈里森, 布萊恩·邁克爾·布朗
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司