用于通過由鋼制成的板坯的改形來制造結構部件的方法技術

本發明專利技術涉及一種按專利權利要求1前序部分所述的用于通過由鋼制成的板坯的改形來制造結構部件的方法，其實現了冷作硬化的機械分開的板材邊緣的可改形性，并且獨立于改形成結構部件地在所述板坯切割成型以及可能的其它沖裁或切割操作之后在任意的時間點上，將通過切割或沖裁操作冷作硬化的、在制造結構部件時經歷隨后的冷變形的板材邊緣區域加熱到至少600℃的溫度上并且溫度加載的時間最高為10秒。

Method for manufacturing structural parts by modification of slabs made of steel

The invention relates to a method for modification of the slab made of steel to manufacture structural components of a patent according to the preamble of claim 1 wherein, the cold plate edge hardening machine can separate modification, and to form independent structural components in the slab cutting may the other after molding and punching or cutting operation at any point in time, by cutting or punching operation of cold hardening, experience in manufacturing structural components when the subsequent cold deformation of plate edge heated to a temperature of at least 600 DEG C temperature and loading time of up to 10 seconds.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于通過由鋼制成的板坯的改形來制造結構部件的方法
本專利技術涉及一種按專利權利要求1前序部分所述的用于通過由鋼制成的板坯（Platine）的改形來制造結構部件的方法，其實現了冷作硬化的（kaltverfestigter）機械地分開的板材邊緣的高的可改形性。
技術介紹
結構部件在下面理解為由板材板坯（Blechplatine）在室溫下通過借助于改形工具進行改形來制造的結構部件。作為板材原料考慮所有可改形的金屬原料、然而尤其是鋼。板材板坯能夠沒有涂層或者設有金屬的和/或有機的防腐表層（Korrosionsschutzüberzug）。這種結構部件主要用在車身制造中，然而使用可行性也出現在家用器具工業、機械制造或建筑業中。競爭激烈的汽車市場強制制造商在保持盡可能高的舒適性以及乘客保護的情況下不斷地尋找用于降低其全體油耗的解決方案。在此，所有車輛構件的重量節省一方面起到了決定性的作用，然而另一方面在運行以及碰撞情況下在高的靜態以及動態的負荷下各個結構部件的盡可能適宜的特性也起到了決定性的作用。預制材料供應商如下地嘗試考慮所需的原料要求，即通過提供高以及最高強度的鋼能夠在制造以及運行中同時改善的結構部件特性的情況下來降低壁厚。因此，所述鋼必須滿足例如在冷改形和焊接時關于強度、延展性、韌性、能量吸收和耐腐蝕性及其可加工性方面的相對高的要求。在前面所述的方面下，由具有高于600MPa的屈服極限的較高以及高強度的鋼構成的結構部件的制造越來越重要。為了制造結構部件，首先將由熱或冷帶構成的板材板坯在室溫下切割成一定尺寸（aufMa?）。作為切割方法，大多數使用機械的分離方法、如例如剪斷或沖裁，然而較罕見地也使用熱分離方法、如例如激光切割。熱分離方法相對于機械的分離方法明顯成本更高，從而所述熱分離方法只用于特殊情況下。在切割成型（Zuschneiden）之后將被切割成型的板坯放入改形工具中，并且在一或多級的改形步驟中產生制造好的結構部件、如例如底盤載體。在改形之前將按具體情況地（fallweise）各種（diverse）其它制造步驟、如例如沖裁和切割操作在所述板坯處來實行，以及在改形期間組合的翻邊操作（B?rdeloperationen）在打孔的區段處來實行。在改形時，切割邊緣（尤其在其例如在打孔的板坯中進行制造突緣操作（Kragenoperationen）時立起或者說豎起時）特別受載。在所述切割邊緣處能夠存在各種提早損傷（Vorsch?digungen）。一方面通過由于機械分離引起的原料的冷作硬化所決定，這種分離呈現為完全的改形直到材料分離為止。另一方面能夠出現切口效應，其通過切割面的形貌（Topographie）產生。因此，剛好在高以及最高強度的板材原料中，在隨后的改形中在所述切割邊緣的緣邊區域內出現提高的裂紋幾率。在所述板材邊緣處的所提及的提早損傷能夠在后面的改形操作中或在所述構件的運行中導致過早的失靈。被切割的板材邊緣在其邊緣裂紋敏感性方面的改形特性的檢查用根據ISO16630的孔擴張試驗（Lochaufweitversuch）來執行。在所述孔擴張試驗中通過剪切切割（Scherschneiden）將圓形的孔置入所述板材中，之后該孔通過錐狀的沖模（Stempel）來擴張。測量變量是孔直徑的基于初始直徑的變化，在其中在所述孔的緣邊處出現穿過所述板材的第一裂紋。為了在經剪切切割或沖裁的板材邊緣的冷改形中使前面所描述的邊緣裂紋敏感性最小化，例如已知用于合金成分和原料處理（例如有針對性地調整貝氏體組織（Gefügen））的或在冷切邊（Kaltbeschnitt）所述板坯（例如通過修改切割間隙、速度、多次切邊等）時的方法技術的改變的方式。所述措施要么是貴且消耗的（例如多級的切割操作、3D切割的維護等），要么所述措施還沒有提供最佳的結果。此外，由公開文件DE102009049155A1已知至少將所述切割邊緣的區域加熱到定義的溫度上并且在該溫度時執行所述切割，以便改善被切割的邊緣的可改形性并且由此降低或避免在所述切割邊緣的區域內的冷作硬化。在此，一方面需要用于加熱所述板材的高的技術以及經濟方面的消耗是不利的，并且另一方面用于強制耦聯所述板坯的加熱以及就在后面的切割是不利的，這使得生產較不靈活。此外由DE102011121904A1已知的是，將被剪切切割的板材進行冷改形，并且在進一步改形過程之前借助于激光局部加熱冷作硬化的區域，帶有局部軟化的目的。在此，如下局部軟化尤其是不利的，其在所使用的經常高以及最高強度的材料方面尤其在負載情況下以及在波動的負荷下呈現為不完善性（Ung?nze）。此外，不清楚哪里剛好發生加熱以及應該如何以溫度和時間過程具體地進行局部加熱。此外不清楚能夠如何以及以何種程度通過局部軟化來改善已經冷改形的板材的改形能力。
技術實現思路
本專利技術的任務是，說明一種用于由在室溫下剪切切割的板材板坯用按具體情況地各種其它在室溫下執行的制造步驟、如例如孔沖裁或切割操作來制造冷改形的結構部件的方法，該方法降低或消除了切割區域在其影響方面的前面所描述的提早損傷，并且由此在所述板材板坯的隨后的冷改形中減少了或者甚至消除了邊緣裂紋敏感性。所述方法應該能夠簡單并且成本適宜地實現，并且應該一方面在尤其關于所述切割邊緣的可改形性方面的制造中以及另一方面在結構部件中尤其關于靜態強度方面實現了可比較的和/或改善的性質。根據本專利技術的教導，該任務通過用于在室溫下通過由鋼制成的板坯的改形來制造結構部件的方法得到解決，具有機械地在所述板坯處切割或沖裁的邊緣的降低的裂紋敏感性以及高的可改形性，在其中所述板坯在室溫下事先從帶或板材中切割成型，其中，在室溫下執行按具體情況地其它制造步驟、如例如沖裁或切割操作用于在所述板材或所述板坯處實現凹處或缺口，并且隨后將如此準備的板坯在一個或多個步驟中在室溫下改形成結構部件，其特征在于，獨立于改形成結構部件地在所述板坯切割成型以及可能的其它沖裁或切割操作之后在任意時間點上將通過所述切割或沖裁操作冷作硬化的、在制造所述結構部件時經歷隨后的冷改形的板材邊緣區域加熱到至少600℃的溫度上并且溫度加載的時間小于10秒。試驗已證實，為了改善孔擴張能力（Lochaufweitverm?gens）不需要在切割邊緣區域的提高的溫度的情況下執行切割過程本身，而是足夠的是，僅將冷作硬化的剪切影響（scherbeeinflussten）的切割邊緣區域在小于10秒、然而通常在0.1和2.0秒之間的范圍內以出乎意料短的時間間隔加熱到至少600℃的溫度上。按本專利技術這能夠與所述切割或沖裁過程以及隨后的制造步驟分開地在改形成結構部件之前在任意時間點上發生。在此，熱作用在整個板材厚度上并且在最高相應于板材厚度的區域內沿著所述板坯的平面方向進行。在此，所述熱作用的持續時間視熱處理方法的類型而定。加熱本身能夠以任意的方式例如傳導地、感應地通過輻射加熱或借助于激光加工來進行。傳導的加熱突出地適用于所述熱處理，如該加熱例如在汽車制造中反復地用在點焊的例子處那樣。例如具有相對而言（eher）短的作用時間的點焊機有利地適用于處理在所述板坯中沖裁的孔，相反，在待處理的較長的邊緣區段中考慮具有較長作用時間的感應的方法、輻射加熱或激光加工。為了保護經加熱的切割邊緣區本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于在室溫下通過由鋼制成的板坯的改形來制造結構部件的方法，具有機械地在所述板坯處切割或沖裁的邊緣的高的可改形性以及降低的裂紋敏感性，在其中所述板坯事先在室溫下從帶或板材中切割成型，其中，在室溫下執行按具體情況地其它制造步驟、如例如沖裁或切割操作用于在所述板材或所述板坯處實現凹處或缺口，并且隨后在一個或多個步驟中將如此準備的板坯在室溫下改形成結構部件，其特征在于，獨立于改形成結構部件地在所述板坯切割成型以及可能的其它沖裁或切割操作之后在任意時間點上，將通過切割或沖裁操作冷作硬化的、在制造所述結構部件時經歷隨后的冷改形的板材邊緣區域加熱到至少600℃的溫度上，并且溫度加載的時間最高為10秒。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.10.31 DE 102014016614.71.用于在室溫下通過由鋼制成的板坯的改形來制造結構部件的方法，具有機械地在所述板坯處切割或沖裁的邊緣的高的可改形性以及降低的裂紋敏感性，在其中所述板坯事先在室溫下從帶或板材中切割成型，其中，在室溫下執行按具體情況地其它制造步驟、如例如沖裁或切割操作用于在所述板材或所述板坯處實現凹處或缺口，并且隨后在一個或多個步驟中將如此準備的板坯在室溫下改形成結構部件，其特征在于，獨立于改形成結構部件地在所述板坯切割成型以及可能的其它沖裁或切割操作之后在任意時間點上，將通過切割或沖裁操作冷作硬化的、在制造所述結構部件時經歷隨后的冷改形的板材邊緣區域加熱到至少600℃的溫度上，并且溫度加載的時間最高為10秒。2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溫度加載的時間為0.02到10秒。3.按權利要求2所述的方法，其特征在于，所述溫度加載的時間為0.1到2秒。4.按權利要求1到3所述的方法，其特征在于，將冷作硬化的板材邊緣區域加熱到600℃直到固相溫度的溫度上。5.按權利要求4所述的方法，其特征在于，將所述冷作硬化的板材邊緣區域加熱到Ac1直到固相溫度的溫度上。6.按權利要求1到5所述的方法，其特征在于，感應地、傳導地、借助于輻射加熱或借助于激光輻射來加熱到改形溫度上。7....

【專利技術屬性】
技術研發人員：I鄧克斯，S米切，
申請(專利權)人：薩爾茨吉特法特爾有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE