CZ305697B6 - Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla - Google Patents
Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305697B6 CZ305697B6 CZ2014-455A CZ2014455A CZ305697B6 CZ 305697 B6 CZ305697 B6 CZ 305697B6 CZ 2014455 A CZ2014455 A CZ 2014455A CZ 305697 B6 CZ305697 B6 CZ 305697B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- steel parts
- austenite
- plate steel
- producing hot
- blank
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
- B21B1/088—H- or I-sections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
- B21C47/26—Special arrangements with regard to simultaneous or subsequent treatment of the material
- B21C47/262—Treatment of a wire, while in the form of overlapping non-concentric rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/201—Work-pieces; preparation of the work-pieces, e.g. lubricating, coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/021—Deforming sheet bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/673—Quenching devices for die quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu výroby ocelových dílů z plechu hlubokým tažením zatepla spočívající v tom, že polotovar se ohřevem uvede do stavu austenitu a následně se na místech s budoucí nežádoucí deformací zachladí pod teplotu austenitu, načež se proces tváření dokončí.
Description
Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby ocelových dílů z plechu hlubokým tažením zatepla.
Dosavadní stav techniky
Za tepla tvářené ocelové díly vyráběné hlubokým tažením s následným chlazením v nástroji jsou v současné době vyráběny tak, že se přístřih vhodného rozměru ohřeje v peci na teplotu austenitu, po několika minutové výdrži je vyjmut z pece a transferován do nástroje, ve kterém je provedeno hluboké tažení. Při styku s nástrojem se tento výlisek ochladí, čímž dojde k transformaci na 15 strukturu, která je zpravidla zákalného typu, tedy martenzitická, bainitická anebo směsná. Takovéhoto způsobuje využíváno kupříkladu v patentovém spisu US 4619714. Tento způsob výroby umožňuje tažení prostorových tvarů, které jsou limitovány plasticitou materiálu a tažnosti při dané teplotě, která ovlivňuje okamžik, při kterém dojde k porušení materiálu. Prostorové díly výtažku jsou mnohdy tvarově velmi členité a nedostatek materiálu v intenzivně tvářených zónách 20 vede k tomu, že dojde na některých místech k neúměrnému ztenčení stěny a tím pádem k lokalizaci deformace, která vede k porušení. To pak znemožňuje dosažení hlubších tvarů výtažků. Typickým porušením bývá radiální trhlina v žebrech vznikající pod přechodem ploché části výlisku do stěny. Tento nedostatek se v praxi eliminuje předtažením polotovaru zastudena a následným dokončením finálního tvaru tažením zatepla. To však vede k tomu, že v důsledku chybějícího 25 ohřevu v první operaci zastudena neproběhne difúze, která je potřebná pro dostatečné spojení antikorozní vrstvy s plechem. Ta se pak díky nedostatečné plasticitě zastudena při deformaci poškodí a na finálním výtažku se pak odlupuje. Nehledě na to je tento postup vícenásobného tažení zdlouhavý a vyžaduje složitější logistiku a nákladné nástroje na více operací. Kromě toho je i vyšší potřeba strojního času a vyšší spotřeba energií.
Je znám dokument PV 2011-192, kdy je ochlazení vzorku do procesu výroby produktu zařazeno z důvodu dosažení modifikované struktury, tedy rozdílné pevnosti a tažnosti v různých místech finálního výtažku. K ochlazení dojde až po procesu tváření. Tímto postupem je dosaženo požadované zvýšené pevnosti a tažnosti v závislosti na funkčních požadavcích tvářeného kusu. Tento 35 proces neovlivňuje samotnou operaci tváření.
Podstata vynálezu
Výše uvedený nedostatek u tvářených dílů z plechu za tepla odstraňuje způsob výroby charakteristický tím, že se ocelový přístřih ohřátý v peci na teplotu austenitu buď v průběhu transferu do tvářecího nástroje, nebo před uzavřením tvářecího nástroje, nebo v momentě uzavírání nástroje lokálně ochladí na místech, kde na reálném prostorovém výtažku vzniká problém s nedostatkem materiálu a s lokalizací deformace a nadměrné kontrakce vedoucí ke vzniku trhliny. Toto zachla45 zení může být provedeno například proudem plynu, plyno-kapalné směsi, kapalinou, nebo dotekem s jiným materiálem schopným odvádět teplo vedením, atd. Zachlazení může být provedeno předem zvolenou rychlostí ochlazování, tak aby bylo dosaženo co nej lepšího efektu vzhledem k požadovanému tvaru výtažku. Lokálním zachlazením materiálu v předem definovaných oblastech dojde ke zvýšení přetvářné pevnosti a tím se zabrání v tomto místě lokalizaci deformace a ta 50 se přesune do jiných míst, nebo se rozprostře na rozsáhlejší oblast tak, aby nemohlo docházet vlivem vysoké lokální kontrakce k porušení materiálu a tím ke vzniku trhliny ve výtažku. Toto zachlazení může být provedeno buď do oblasti podchlazeného austenitu, nebo dokonce do oblasti existence směsných struktur obsahující austenit, martenzit, bainit, ferit. V důsledku snížení
- 1 CZ 305697 B6 teploty se zvýší přetvářný odpor a polotovar se deformuje na jiných místech, nebo se výhodně rozprostře na rozsáhlejší oblast.
Příklad uskutečnění vynálezu
Přístřih z plechu o tloušťce 1,5 mm z oceli 22MnB5 je ohřát v peci na teplotu 950 °C, na této teplotě setrvá v peci po dobu 3 min. Tím dojde k jeho plné austenitizaci. Poté je vyjmut z pece a transferován do nástroje. Před uložením do nástroje je transfer na cca 1 vteřinu přerušen a z trysek umístěných nad přístřihem je řízeným způsobem na přístřih pod tlakem na vybraná místa vyfouknuta směs vzduchu s vodou. Tímto lokálním zachlazením se sníží teplota v požadovaných místech až na teplotu pod 500 °C. Tím vzniknou oblasti s vyšším přetvářným odporem. Tímto způsobem diferencovaně rozdělená plasticita materiálu po polotovaru vede k vytvoření požadovaného profilu deformačních vlastností daného přístřihu. Poté následuje dokončení transferu přístřihu do nástroje, ve kterém je provedeno tváření polotovaru hlubokým tažením. Celý tento transfer přístřihu z pece do nástroje, včetně procesu lokálního zachlazení, trvá cca 10 s. Po deformaci zůstává polotovar v nástroji uzavřen dalších 15 s tak, aby došlo k vytvoření požadované zákalné struktury. Tím poklesne teplota výtažku pod teplotu 150 °C. Tím je rovněž dokončen vývoj struktury. Poté je výlisek vyjmut z formy a na transportním zařízení dále dochlazen na teplotu okolí.
Průmyslová využitelnost
Vynález lze široce uplatnit v oblasti zpracování plechu při hlubokém tažení zatepla, zejména při výrobě tvarově složitých dílů s velkou hloubkou stěny finálního tvaru, které nejsou vyrobitelné běžným postupem najeden tah.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby ocelových dílů metodou hlubokého tažení ocelových plechů zatepla, vyznačující se tím, že polotovar se ohřevem uvede do stavu austenitu a následně se na místech, kde na reálném prostorovém výtažku vzniká problém s nedostatkem materiálu a s lokalizací deformace a nadměrné kontrakce, zachladí pod teplotu austenitu, načež se proces tváření dokončí.
- 2. Způsob výroby ocelových dílů podle nároku 1, vyznačující se tím, že se polotovar po ohřevu do stavu austenitu po vložení do tvářecího nástroje zachladí.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-455A CZ305697B6 (cs) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla |
US14/753,972 US10391538B2 (en) | 2014-06-30 | 2015-06-29 | Method of manufacturing hot deep drawn steel parts of sheet metal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2014-455A CZ305697B6 (cs) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2014455A3 CZ2014455A3 (cs) | 2016-01-13 |
CZ305697B6 true CZ305697B6 (cs) | 2016-02-10 |
Family
ID=54929510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2014-455A CZ305697B6 (cs) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10391538B2 (cs) |
CZ (1) | CZ305697B6 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ308209B6 (cs) * | 2019-08-07 | 2020-02-26 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob výroby plechových ocelových polotovarů metodou press-hardening s lokálně modifikovanou strukturou v místech určených pro svary |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2982453A1 (de) * | 2014-08-06 | 2016-02-10 | Primetals Technologies Austria GmbH | Einstellen eines gezielten Temperaturprofiles an Bandkopf und Bandfuß vor dem Querteilen eines Metallbands |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0053913A1 (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-16 | Uss Engineers And Consultants, Inc. | Method for producing high-strength deep-drawable dual-phase steel sheets |
US4609410A (en) * | 1980-12-04 | 1986-09-02 | United States Steel Corporation | Method for producing high-strength deep-drawable dual-phase steel sheets |
DE19858073A1 (de) * | 1998-12-16 | 2000-06-29 | Max Planck Inst Eisenforschung | Verfahren zur Erzeugung von dünnen Warmbändern aus Stahl mit verbesserter Tiefziehfähigkeit |
US6638380B1 (en) * | 1999-10-13 | 2003-10-28 | Centre De Recherches Metallurgiques | Method for making a cold rolled steel strip for deep-drawing |
WO2008078901A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Posco | The method for manufacturing thin steel sheet for deep drawing having excellent workability |
CZ2011192A3 (cs) * | 2011-04-04 | 2012-10-17 | Západoceská Univerzita V Plzni | Zpusob výroby plechového ocelového výlisku s lokálne modifikovanými vlastnostmi |
CZ2011692A3 (cs) * | 2011-10-27 | 2013-05-09 | Západoceská Univerzita V Plzni | Zpusob výroby plechového ocelového výlisku s integrovanou prípravou polotovaru nestejné tloustky |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4054276A (en) * | 1974-10-21 | 1977-10-18 | Morgan Construction Company | Process and apparatus for cooling hot rolled steel rod |
US4122700A (en) * | 1976-09-02 | 1978-10-31 | Armco Steel Corporation | Process for forming sheet metal stock |
US4619714A (en) * | 1984-08-06 | 1986-10-28 | The Regents Of The University Of California | Controlled rolling process for dual phase steels and application to rod, wire, sheet and other shapes |
DE19722732A1 (de) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren zum Walzen von Stahlprofilen |
US7024897B2 (en) * | 1999-09-24 | 2006-04-11 | Hot Metal Gas Forming Intellectual Property, Inc. | Method of forming a tubular blank into a structural component and die therefor |
FR2927828B1 (fr) * | 2008-02-26 | 2011-02-18 | Thyssenkrupp Sofedit | Procede de formage a partir de flan en materiau trempant avec refroidissement differentiel |
US20110239721A1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-10-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fluid cooling during hot-blow-forming of metal sheets and tubes |
DE102014107210A1 (de) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Modulares Warmformwerkzeug |
-
2014
- 2014-06-30 CZ CZ2014-455A patent/CZ305697B6/cs unknown
-
2015
- 2015-06-29 US US14/753,972 patent/US10391538B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0053913A1 (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-16 | Uss Engineers And Consultants, Inc. | Method for producing high-strength deep-drawable dual-phase steel sheets |
US4609410A (en) * | 1980-12-04 | 1986-09-02 | United States Steel Corporation | Method for producing high-strength deep-drawable dual-phase steel sheets |
DE19858073A1 (de) * | 1998-12-16 | 2000-06-29 | Max Planck Inst Eisenforschung | Verfahren zur Erzeugung von dünnen Warmbändern aus Stahl mit verbesserter Tiefziehfähigkeit |
US6638380B1 (en) * | 1999-10-13 | 2003-10-28 | Centre De Recherches Metallurgiques | Method for making a cold rolled steel strip for deep-drawing |
WO2008078901A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Posco | The method for manufacturing thin steel sheet for deep drawing having excellent workability |
CZ2011192A3 (cs) * | 2011-04-04 | 2012-10-17 | Západoceská Univerzita V Plzni | Zpusob výroby plechového ocelového výlisku s lokálne modifikovanými vlastnostmi |
CZ2011692A3 (cs) * | 2011-10-27 | 2013-05-09 | Západoceská Univerzita V Plzni | Zpusob výroby plechového ocelového výlisku s integrovanou prípravou polotovaru nestejné tloustky |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ308209B6 (cs) * | 2019-08-07 | 2020-02-26 | Západočeská Univerzita V Plzni | Způsob výroby plechových ocelových polotovarů metodou press-hardening s lokálně modifikovanou strukturou v místech určených pro svary |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10391538B2 (en) | 2019-08-27 |
CZ2014455A3 (cs) | 2016-01-13 |
US20150375286A1 (en) | 2015-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6602321B2 (ja) | シート金属合金から部品を成形する方法 | |
CN102039349A (zh) | 制造经淬火、热成型的工件的方法和热成型装置 | |
US20190119768A1 (en) | Hot forming tool with infrared light source | |
WO2011132501A1 (ja) | 硬度の調整を可能にする熱間プレス成形の方法 | |
CN106001231A (zh) | 用于生产局部硬化的成形部件的工艺和装置 | |
CN104550391B (zh) | 集成分段冷却及碳分配过程的热冲压成形工艺 | |
CN103934360A (zh) | 超高强度钢热冲压、温冲裁复合成形工艺及模具 | |
CN105363864B (zh) | 从钢板制造加压淬火成形部件的热成型设备及方法 | |
JP2019506531A5 (cs) | ||
SE533881C2 (sv) | Presshärdningsanläggning och sätt att presshärda | |
US20180117660A1 (en) | Hot stamping apparatus and method for preventing plating from sticking to mold | |
KR101269718B1 (ko) | 하이드로포밍을 이용한 고강도 강 부품 제조 방법 | |
CZ305697B6 (cs) | Způsob výroby ocelových dílů z plechu tažených zatepla | |
CN106391805A (zh) | 钢板间接热冲压变速成形方法 | |
CN111545626B (zh) | 汽车用钣金部件深拉延冲压成型工艺 | |
RU2014143828A (ru) | Способ изготовления конструктивного элемента из стали горячим формованием | |
JP2014524979A (ja) | 鋼板ブランクを熱成形及び焼入れする方法 | |
ES2904571T3 (es) | Procedimiento de tratamiento térmico y dispositivo de tratamiento térmico | |
CN107321832A (zh) | 一种稳定降低热成形温度的工艺方法 | |
MX2018004812A (es) | Procedimiento para fabricar un componente de acero para un vehiculo. | |
KR101868402B1 (ko) | 국부연화 핫스탬핑-트리밍 방법 | |
US10737308B2 (en) | Method of producing hollow objects and an arrangement for such method | |
KR101153595B1 (ko) | 다른 강도 영역을 갖는 열간 프레스 성형품의 제조방법 | |
CN107988479B (zh) | 一种大尺寸轧辊的准差温热处理方法 | |
WO2013030157A3 (de) | Verfahren zum herstellen eines pressgehärteten formteils sowie presshärtwerkzeug |