DE102009045597B3 - Apparatus for producing hardened steel components - Google Patents

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Reiner Kelsch
Martin Bauer
Marc Von Dahlern
Helmut Pauser
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    • C21METALLURGY OF IRON
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    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Stahlbauteile, wobei die Vorrichtung zumindest eine Werkzeughälfte (1, 2) umfasst und die Werkzeughälfte (1, 2) eine Kühlbacke (3, 4) besitzt, die eine äußere Formfläche (5, 6) aufweist, deren Kontur der Kontur eines zu härtenden Blechbauteils (7) im Wesentlichen entspricht und die Kühlbacke (3, 4) eine Rückseite (10, 11) besitzt, die zur Anbindung der Kühlbacke (3, 4) an einen Werkzeuggrundkörper (12, 13) dient, wobei von der Rückseite (10, 11) her eine Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen (16) eingebracht angeordnet sind und die Bohrungen (16) sich der Kontur der Formfläche folgend mit gegebenenfalls unterschiedlichen Tiefen in den Kühlbacken (3, 4) hinein erstrecken, wobei in den Bohrungen (16) Wärmeleitrohre (17) angeordnet sind.The invention relates to a device for producing hardened steel components, the device comprising at least one tool half (1, 2) and the tool half (1, 2) having a cooling jaw (3, 4) which has an outer mold surface (5, 6), the contour of which essentially corresponds to the contour of a sheet metal component (7) to be hardened and the cooling jaw (3, 4) has a rear side (10, 11) which is used to connect the cooling jaw (3, 4) to a tool body (12, 13) , with a plurality of cylindrical bores (16) being introduced from the rear side (10, 11) and the bores (16) extending into the cooling jaws (3, 4) following the contour of the molding surface, possibly with different depths, wherein heat pipes (17) are arranged in the bores (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Stahlbauteile.The The invention relates to an apparatus for producing hardened steel components.

Es ist bekannt, durch das sogenannte Presshärten Platinen aus einem härtbaren Stahlblech zunächst bei hoher Temperatur zu austenitisieren, die Platine anschließend in eine Matrize zu überführen und in dieser Matrize im heißen Zustand tief zu ziehen. In dieser Matrize wird durch den großen Temperaturunterschied zwischen Matrize und Stahlblech und die große Wärmekapazität der Matrize das Stahlblech gleichzeitig sehr stark abgekühlt, wobei die Abkühlung mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die über der kritischen Härtegeschwindigkeit liegt. Dies bedeutet, dass das in der Matrize tief gezogene Bauteil gleichzeitig gehärtet wird.It is known by the so-called press-hardening boards made of a hardenable Steel sheet first Austenitisieren at high temperature, the board then in to transfer a matrix and in this matrix in the hot To pull state low. In this matrix is due to the large temperature difference between die and steel sheet and the large heat capacity of the die the steel sheet cooled very much at the same time, with the cooling at a speed that is above the critical hardening speed lies. This means that the deep drawn in the die component simultaneously hardened becomes.

Dieses Verfahren wurde teilweise verfeinert, so dass es auch bekannt ist, eine Platine aus einem Stahlblech zunächst vollständig kalt umzuformen und das durch das kalte Umformen erzeugte Bauteil anschließend auf eine für die Austenitisierung notwendige Temperatur zu erhitzen und anschließend das erhitzte Bauteil in ein sogenanntes Formhärtewerkzeug zu überführen, wobei das Formhärtewerkzeug aus einem Werkzeugober- und einem Werkzeugunterteil besteht, welche die Kontur des fertigen Bauteils haben. In dieses Formhärtewerkzeug wird das erhitzte Bauteil eingelegt und lediglich während des raschen Abkühlens und dadurch Härtens gehalten, jedoch nicht umgeformt.This Procedure has been partially refined so that it is also known a board made of a steel sheet initially completely cold form and the subsequently formed by the cold forming component one for to heat the austenitizing necessary temperature and then the heated Component in a so-called form hardening tool to convict, where the mold hardening tool a Werkzeugober- and a tool base consists, which have the contour of the finished component. In this mold hardening tool The heated component is inserted and only during the rapid cooling and thereby hardening held, but not reshaped.

Darüber hinaus ist es bekannt, derartige Formwerkzeuge oder Matrizen mit einer Wasserkühlung auszurüsten um zu gewährleisten, dass auch bei hohen Taktraten das Werkzeug eine so geringe Temperatur aufweist, dass ein Abkühlen der aufgeheizten Werkstücke mit einer über der kritischen Härtegeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit gewährleistet ist.Furthermore It is known, such molds or dies with a water cooling equip to ensure, that even at high clock rates, the tool such a low temperature that has a cooling effect the heated workpieces with one over the critical hardness rate guaranteed speed is.

Derartige wassergekühlte Formen haben sich im Prinzip bewährt. Derartige wassergekühlte Formen bestehen jedoch aus sogenannten Kühlschalen, die dazu dienen das Bauteil abzukühlen, und einem dahinter liegenden Formgrundkörper, wobei sich zwischen den Kühlschalen und der Formgrundkörper wasserführende Nuten befinden. Dies bedeutet einerseits, dass die Nuten entsprechend der Kontur der Kühlschale und damit des gewünschten Bauteils dreidimensional gefräst werden müssen. Diese Kühlschalen müssen dann, um die Dichtheit und Kraftübertragung zu gewährleisten auf den Auflageflächen des dahinter liegenden Formgrundkörpers manuell eintuschiert werden, wobei die Erzeugung der Tuschierbilder sehr aufwändig ist. Zudem ist die Abdichtung der Kühlschalen aufwändig. Werden keine Schalen mit Nuten vorgesehen, müssen Kühlbacken mit Tieflochbohrungen oder eingegossenen Rohren vorgesehen werden.such water-cooled Shapes have proven themselves in principle. Such water-cooled forms However, consist of so-called cooling shells that serve to cool the component, and an underlying mold body, which is between the cooling trays and the mold body water-bearing Grooves are located. On the one hand, this means that the grooves correspond to the Contour of the cooling shell and thus the desired Machined three-dimensionally Need to become. These cooling trays have to then to the tightness and power transmission to ensure on the bearing surfaces manually imbedded behind the underlying mold body be, with the generation of Tuschierbilder is very complex. In addition, the sealing of the cooling shells consuming. If no shells with grooves provided cooling jaws with deep holes or cast-in pipes.

Bei Änderungen führt dies in allen Fällen zu Umarbeitungen. Zudem kann die Kühlleistung bei verstopften Tieflochbohrungen sowie eingegossenen Rohren und auch in den Nuten aufgrund Ablagerungen und Unzugänglichkeiten nachlassen.In case of changes does this in all cases for makeovers. In addition, the cooling performance in clogged Deep hole drilling as well as cast-in pipes and also in the grooves due to deposits and inaccessibility ease up.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Stahlbauteile zu schaffen, welche in einfacher Weise herstellbar ist, auch bei hohen Taktraten zuverlässig eine starke Kühlung und Härtung der erhitzten Bauteile bewirkt und deren Kühlleistung zonal veränderbar ist, um die Bauteileigenschaften zu beeinflussen.task The invention is an apparatus for producing hardened steel components to create, which can be produced in a simple manner, even at high clock rates reliable a strong cooling and curing causes the heated components and their cooling capacity zonal changeable is to influence the component properties.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The The object is achieved with a device having the features of the claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.advantageous Further developments are characterized in subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Stahlbauteile umfasst ein Werkzeug mit zwei Werkzeughälften, wobei jede Werkzeughälfte eine Kühlbacke besitzt, die eine äußere Formfläche aufweist, deren Kontur der Kontur eines zu härtenden Blechbauteils im Wesentlichen entspricht. Die Kühlbacke besitzt zudem eine Rückseite, die zur Anbindung der Kühlbacke an die restliche Werkzeughälfte dient. Diese Rückseite besitzt im Gegensatz zum Stand der Technik jedoch nicht die Kontur der Vorderseite, sondern ist im einfachsten Fall eben ausgebildet. In diese Rückseite ist eine Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen ausgebildet. In diese Bohrungen sind sogenannte Heatpipes oder Wärmeleitrohre eingesteckt, welche die Kühlung im Wesentlichen übernehmen, wobei die Wärmeleitrohre entweder ganz in den Bohrungen versenkt angeordnet sein können oder über die Rückseite hinaus stehen und in einen Hohlraum in der restlichen Werkzeughälfte einragen können, welcher beispielsweise von Wasser durchflossen wird. Hiermit kann die Kühlleistung der Heatpipes verbessert werden, wobei die Dichtung und Anbindung erheblich einfacher ist als im Stand der Technik.The inventive device for producing hardened Steel components comprises a tool with two tool halves, wherein every tool half a cooling jaw has, which has an outer mold surface, the contour of the contour of a sheet metal component to be cured substantially equivalent. The cooling jaw also has a back, the for connection of the cooling jaw to the rest of the tool half serves. This backside However, unlike the prior art does not have the contour the front, but is simply formed in the simplest case. In this back a plurality of cylindrical bores is formed. In these Holes are inserted so-called heat pipes or heat pipes, which the cooling essentially take over, the heat pipes either completely sunk in the holes or over the back stand out and protrude into a cavity in the rest of the mold half can, which, for example, is traversed by water. Hereby can the cooling capacity the heat pipes are improved, with the gasket and connection is considerably easier than in the prior art.

Wärmeleitrohre bzw. Heatpipes sind dabei Wärmeüberträger, die unter Nutzung von Verdampfungswärme eines Stoffes eine hohe Wärmestromdichte erlauben, d. h. auf kleiner Querschnittsfläche große Mengen Wärme abtransportieren können. Der Wärmewiderstand derartiger Wärmeleitrohre ist dabei deutlich kleiner als der von Metallen.Heat pipes Heatpipes are heat exchangers that using heat of evaporation a substance a high heat flux density allow, d. H. can dissipate large amounts of heat on a small cross-sectional area. The thermal resistance such heat pipes is significantly smaller than that of metals.

Wärmeleitrohre bestehen aus einem abgekapselten Hohlraum, der rohrförmig ist und mit einem Arbeitsmedium gefüllt ist. Dieses Arbeitsmedium füllt den Hohlraum sowohl im flüssigen als auch dampfförmigen Zustand aus, wobei sich je eine Wärmeübertragungsfläche für Wärmequelle und Wärmesenke gegenüberliegend befinden.Heat pipes consist of an encapsulated cavity, which is tubular and filled with a working fluid. This working fluid fills the cavity in both liquid and vapor shaped state, each being a heat transfer surface for heat source and heat sink are opposite.

Beim Wärmeeintrag beginnt das Arbeitsmedium zu verdampfen, wodurch der Druck lokal erhöht wird, was zu einem geringen Druckgefälle innerhalb des Wärmeleitrohres führt. Der entstandene Dampf strömt in Richtung Kondensator, wo er wegen der niedrigen Temperatur kondensiert. Hierbei wird die aufgenommene Wärme wieder abgegeben, das nun flüssige Arbeitsmedium kehrt durch Kapillarkraft wieder zum Verdampfer zurück.At the heat input the working fluid begins to evaporate, causing the pressure to be local is increased, resulting in a low pressure gradient within the heat pipe leads. The resulting vapor flows towards the condenser where it condenses because of the low temperature. This is the heat absorbed delivered again, now liquid Working medium returns to the evaporator by capillary action.

Der Einsatz von Wärmeleitrohren bzw. Heatpipes ist aus einem weiten Technikbereich bekannt, wobei aus der CA 2,271,099 auch die Anwendung bei einer Kunststoffform bekannt ist, die durch Elektroformen hergestellt ist, wobei bei dem Elektroformen die Wärmeleitrohre einstückig in der Form ausgebildet werden.The use of heat pipes or heat pipes is known from a wide technical field, wherein from the CA 2,271,099 Also, the application is known in a plastic mold, which is made by electroforming, wherein in the electroforming the heat pipes are integrally formed in the mold.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass selbst bei den mechanisch außerordentlich hoch beanspruchten Formen zum Härten von Stahlblechbauteilen eine einfache und zuverlässige Kühlung erzielt wird. Werden in bestimmten Bereichen die Heatpipes nicht mehr benötigt, können sie einfach entfernt werden und ggf. können die Bohrungen – im Gegensatz zu herkömmlich durchströmten Tieflochbohrungen – in einfacher Weise verfüllt werden. Zum Beispiel durch das Einsetzen von entsprechenden Stangen aus dem Grundmaterial und/oder Verschweißen.at The invention is advantageous in that even with the mechanically extraordinary highly stressed molds for hardening Sheet steel components a simple and reliable cooling is achieved. Become In certain areas the heatpipes are no longer needed, they can just be removed and, if necessary, the holes - unlike conventional perfused Deep hole drilling - in simply filled become. For example, by inserting appropriate rods the base material and / or welding.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen dabei:The The invention will be explained with reference to a drawing. It shows:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer stark schematisierten Querschnittsdarstellung; 1 a device according to the invention in a highly schematic cross-sectional representation;

2: eine Vorrichtung nach 1 mit steuerbaren Wärmeleitrohrgruppen zur Beeinflussung der Materialeigenschaften; 2 : a device after 1 with controllable Wärmeleitrohrgruppen to influence the material properties;

3: die Vorrichtung nach 1 mit einer Variation der Wärmeleitrohrdurchmesser und Einstecktiefen; 3 : the device after 1 with a variation of the Wärmeleitrohrdurchmesser and insertion depths;

4: ein Ausschnitt einer Vorrichtung nach 1 mit einer Wärmeleitrohrdichtung. 4 : a section of a device behind 1 with a heat pipe seal.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) besitzt zwei Werkzeughälften 1, 2, wobei eine obere Werkzeughälfte 1 einen oberen Kühlbacken 3 und die untere Werkzeughälfte 2 einen unteren Kühlbacken 4 besitzt. Die Kühlbacken besitzen je eine äußere Formfläche 5, 6, welche jeweils die Kontur eines zu härtenden Blechbauteils 7 entsprechen, wobei beispielsweise die Kontur der Formfläche 5 des oberen Kühlbackens 3 einer Außenfläche 8 des Blechbauteils entspricht und die Kontur der Formfläche 6 des unteren Kühlbackens 4 der Kontur einer Innenseite 9 des Blechbauteils 7 entspricht. Insbesondere besitzen die Formflächen 5, 6 korrespondierende Konturen.The device according to the invention ( 1 ) has two tool halves 1 . 2 , wherein an upper mold half 1 an upper cooling jaw 3 and the lower half of the mold 2 a lower cooling jaw 4 has. The cooling jaws each have an outer mold surface 5 . 6 , which in each case the contour of a sheet metal component to be hardened 7 correspond, for example, the contour of the molding surface 5 of the upper cooling jaw 3 an outer surface 8th of the sheet metal component corresponds and the contour of the molding surface 6 of the lower cooling jaw 4 the contour of an inside 9 of the sheet metal component 7 equivalent. In particular, have the molding surfaces 5 . 6 corresponding contours.

Die Kühlbacken 3, 4 besitzen je eine im Wesentlichen ebene Rückseite 10, 11.The cooling jaws 3 . 4 each have a substantially flat back 10 . 11 ,

Zudem besitzen die Werkzeughälften 1, 2 je einen Werkzeuggrundkörper 12, 13, wobei die Werkzeuggrundkörper eine ebene Anbindungsfläche 14, 15 besitzen, welche den Kühlbacken 3, 4 zugewandt sind und mit welchen je ein Kühlbacken 3, 4 an den Werkzeuggrundkörpern 12, 13 anbindbar ist.In addition, the tool halves have 1 . 2 one tool body each 12 . 13 , wherein the tool body a flat connection surface 14 . 15 own, which the cooling jaws 3 . 4 are facing and with which ever a cooling jaws 3 . 4 on the tool bodies 12 . 13 is attachable.

Von den Rückseiten 10, 11 her sind in die Kühlschalen eine Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen 16 vorzugsweise orthogonal zur Rückseite 10, 11 eingebracht angeordnet.From the backs 10 . 11 Her are in the cooling shells a plurality of cylindrical holes 16 preferably orthogonal to the back 10 . 11 arranged arranged.

In den Bohrungen 16 sind Wärmeleitrohre 17, bzw. Heatpipes 17, vorzugsweise formschlüssig eingebracht angeordnet.In the holes 16 are heat pipes 17 , or heatpipes 17 , preferably arranged positively inserted.

Die Tiefe der Bohrungen 16 von den Rückseiten 10, 11 her ist beispielsweise dabei so gewählt, dass der Abstand zu den Formflächen 5, 6 immer gleich ist, so dass das Feld der Bohrungen 16 bzw. die Bohrungen selbst insgesamt der Kontur folgen. Die Bohrungen 16 können aber auch insbesondere im Bereich von Radien in der Kontur geneigt zu den Rückseiten 10, 11 ausgeführt sein.The depth of the holes 16 from the backs 10 . 11 Here, for example, is chosen so that the distance to the molding surfaces 5 . 6 is always the same, so the field of drilling 16 or the holes themselves follow the contour as a whole. The holes 16 But also in particular in the range of radii in the contour inclined to the backs 10 . 11 be executed.

In den Bohrungen 16 ist, wie bereits ausgeführt, je ein Wärmeleitrohr 17 möglichst formschlüssig eingebracht angeordnet, wobei die Wärmeleitrohre, wie in 1 gezeigt, unterschiedlich lang sind um die unterschiedlichen Bohrungstiefen der Bohrungen 16 derart auszugleichen, dass die Wärmeleitrohre 17 über die Rückseiten 10, 11 im Wesentlichen in gleicher Länge überstehen.In the holes 16 is, as already stated, depending on a heat pipe 17 arranged as possible positively inserted, wherein the heat pipes, as in 1 shown, different lengths are around the different hole depths of the holes 16 compensate so that the heat pipes 17 over the backs 10 . 11 survive substantially the same length.

Es ist aber auch möglich, die Wärmeleitrohre 17 in gleicher Länge ausgebildet zu verwenden, wobei durch die unterschiedlich tiefen Bohrungen 16 die Wärmeleitrohre dann über die Rückseiten 10, 11 unterschiedlich weit vorstehen (entsprechend der Kontur der Formflächen 5, 6).But it is also possible, the heat pipes 17 designed to be used in the same length, with the holes of different depths 16 the heat pipes then over the backs 10 . 11 protrude differently far (according to the contour of the molding surfaces 5 . 6 ).

Diese unterschiedlichen Anordnungen können selbstverständlich auch nebeneinander existieren, wobei hierbei auch die Bohrungsdichte und Heatpipedichte zusätzlich variiert werden können.These different arrangements can Of course also exist side by side, and here also the hole density and heatpipe density in addition can be varied.

Die Werkzeuggrundkörper 12, 13 können als massive Metallbauteile ausgebildet sein oder als Hohlkörper ausgebildet sein, wodurch je ein Hohlraum 19 innerhalb der Werkzeuggrundkörper 12, 13 gebildet wird. Der Hohlraum 19 kann hierbei beispielsweise über Anschlüsse verfügen und von einem Kühlmedium durchströmt werden oder ein nichtströmendes Kühlmedium enthalten.The tool body 12 . 13 may be formed as solid metal components or be formed as a hollow body, whereby ever a cavity 19 within the tool body 12 . 13 is formed. The cavity 19 In this case, for example, can have connections and be flowed through by a cooling medium or contain a non-flowing cooling medium.

Fluchtend zu den Bohrungen 16 sind in den Flächen 14, 15 der Werkzeuggrundkörper 12, 13 Bohrungen 20 angeordnet, die von den über die Flächen 10, 11 überstehenden Wärmeleitrohren bzw. Heatpipes 17 durchgriffen werden. Die Wärmeleitrohre bzw. Heatpipes 17 sind in diesen Bohrungen 20 vorzugsweise nicht formschlüssig sondern mit Spiel gelagert, wobei die Wärmeleitrohre 17 bei der Ausführung der Werkzeuggrundkörper 12, 13 mit Hohlkörpern 19 vorzugsweise in den Hohlkörper 19 hineinragen.Escaping to the holes 16 are in the areas 14 . 15 the tool body 12 . 13 drilling 20 arranged by the over the surfaces 10 . 11 protruding heat pipes or heatpipes 17 be penetrated. The heat pipes or heatpipes 17 are in these holes 20 preferably not form-fitting but stored with game, the heat pipes 17 in the execution of the tool body 12 . 13 with hollow bodies 19 preferably in the hollow body 19 protrude.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Werkzeuggrundkörper 12, 13 ohne Fläche 14, 15 vorgesehen, so dass die Werkzeuggrundkörper 12, 13 als offene, selbsttragende aufgesetzte Kästen ausgebildet sind.In a further advantageous embodiment, the tool body 12 . 13 without area 14 . 15 provided so that the tool body 12 . 13 are designed as open, self-supporting patch boxes.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (2) können die Wärmeleitrohre 17 einzeln oder in Gruppen in den Bohrungen 16, 20 verschieblich derart angeordnet sein, dass der Abstand zu der Kontur der Flächen 5, 6 veränderbar ist. Hierdurch kann die Kühlleistung der Kühlbacken insbesondere zonal derart beeinflusst werden, dass in bestimmten Zonen die Wärmeabfuhr geringer ist und damit gegebenenfalls eine geringere Härtung erzielt wird, wenn in diesen Bereichen größere Duktilitäten der Bauteile nötig sind.In a further advantageous embodiment ( 2 ) can heat pipes 17 individually or in groups in the holes 16 . 20 slidably be arranged such that the distance to the contour of the surfaces 5 . 6 is changeable. In this way, the cooling capacity of the cooling jaws in particular zonal be influenced so that in certain zones, the heat dissipation is lower and thus possibly a lower curing is achieved if in these areas greater ductility of the components are needed.

Hierbei können die Heatpipes 17 bzw. Wärmeleitrohre 17 bei demontierter Form händisch verschoben werden oder im Werkzeuggrundkörper eine entsprechende Verschiebemimik 21 vorhanden sein.Here are the heatpipes 17 or heat pipes 17 be moved manually with disassembled form or in the tool body a corresponding displacement facial expressions 21 to be available.

Mit einer solchen Mimik kann sehr flexibel auf Anforderungen reagiert werden, insbesondere können die Wärmeleitrohre 17 von Hub zu Hub und sogar innerhalb eines Hubs unterschiedlichen tief eingeschoben bzw. verschoben werden.With such a facial expressions can be reacted to requirements very flexible, in particular, the heat pipes 17 from hub to hub and even within a hub different deep pushed or moved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (3) wird zur Erzielung unterschiedlicher oder gleicher Kühlverhältnisse die Anzahl, Tiefe oder Breite der Bohrungen und damit auch die Anzahl, Eingriffstiefe und Breite der Wärmeleitrohre 17 variiert.In a further advantageous embodiment ( 3 ) is to achieve different or equal cooling conditions, the number, depth or width of the holes and thus also the number, depth of engagement and width of the heat pipes 17 varied.

Um die Wärmeleitrohre 17 bzw. die Bohrungen 16 gegen Zutritt insbesondere von Kühlmedium in die Kühlbacken 3, 4 zu verhindern sind um die Wärmeleitrohre 17 herum insbesondere an der Mündung der Bohrungen 16 Dichtungen 18, beispielsweise aus Teflon oder anderen wärmestabilen Kunststoffen, oder Gummidichtungen angeordnet, wobei diese Dichtungen 18 lediglich im Bereich der Bohrungsmündung der Bohrung 16 im Kühlbacken aber auch an allen anderen Mündungen der Bohrungen 16, 20 angeordnet sein können.To the heat pipes 17 or the holes 16 against access in particular of cooling medium in the cooling jaws 3 . 4 To prevent are around the heat pipes 17 especially around the mouth of the holes 16 seals 18 For example, from Teflon or other thermally stable plastics, or rubber seals arranged, these seals 18 only in the area of the bore mouth of the hole 16 in the cooling jaws but also at all other mouths of the holes 16 . 20 can be arranged.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass eine Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Stahlbauteile geschaffen wird, die in einfacher aber sehr effektiver Weise in der Lage ist, eine über der kritischen Härtegeschwindigkeit liegende Kühlgeschwindigkeit zu gewährleisten, wobei die Kühlleistung in einfacher Weise zonal einstellbar ist.at The invention is advantageous in that a device for manufacturing hardened Steel components is created in a simple but very effective way is able to over one the critical hardness rate lying cooling speed to ensure, the cooling capacity in a simple way zonal is adjustable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
obere Werkzeughälfteupper tool half
22
untere Werkzeughälftelower tool half
33
oberer Kühlbackenupper cooling jaws
44
unterer Kühlbackenlower cooling jaws
55
Formfläche des oberen Kühlbackens 3Form surface of the upper cooling jaw 3
66
Formfläche des unteren Kühlbackens 4Form surface of the lower cooling jaw 4
77
Blechbauteilsheet metal component
88th
Außenflächeouter surface
99
Innenseiteinside
1010
ebene Rückseitelevel back
1111
ebene Rückseitelevel back
1212
WerkzeuggrundkörperTool body
1313
WerkzeuggrundkörperTool body
1414
ebene Anbindungsflächelevel bonding surface
1515
ebene Anbindungsflächelevel bonding surface
1616
Bohrungendrilling
1717
Wärmeleitrohre bzw. HeatpipesHeat pipes or heatpipes
1818
Dichtungpoetry
1919
Hohlraumcavity
2020
Bohrungendrilling
2121
Verschiebemimikshifting facial expressions

Claims (11)

Vorrichtung zum Herstellen gehärteter Stahlbauteile, wobei die Vorrichtung zumindest eine Werkzeughälfte (1, 2) umfasst und die Werkzeughälfte (1, 2) eine Kühlbacke (3, 4) besitzt, die eine äußere Formfläche (5, 6) aufweist, deren Kontur der Kontur eines zu härtenden Blechbauteils (7) im Wesentlichen entspricht und die Kühlbacke (3, 4) eine Rückseite (10, 11) besitzt, die zur Anbindung der Kühlbacke (3, 4) an einen Werkzeuggrundkörper (12, 13) dient, wobei von der Rückseite (10, 11) her eine Mehrzahl von zylindrischen Bohrungen (16) eingebracht angeordnet sind und die Bohrungen (16) sich der Kontur der Formfläche folgend mit gegebenenfalls unterschiedlichen Tiefen in den Kühlbacken (3, 4) hinein erstrecken, wobei in den Bohrungen (16) Wärmeleitrohre (17) angeordnet sind.Device for producing hardened steel components, wherein the device has at least one tool half ( 1 . 2 ) and the tool half ( 1 . 2 ) a cooling jaw ( 3 . 4 ) having an outer surface ( 5 . 6 ) whose contour of the contour of a sheet metal component to be hardened ( 7 ) substantially corresponds and the cooling jaw ( 3 . 4 ) a back ( 10 . 11 ), which for connecting the cooling jaw ( 3 . 4 ) to a tool base body ( 12 . 13 ), whereby from the back ( 10 . 11 ) ago a plurality of cylindrical bores ( 16 ) are arranged and the holes ( 16 ) following the contour of the molding surface with optionally different depths in the cooling jaws ( 3 . 4 ), whereby in the holes ( 16 ) Heat pipes ( 17 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wärmeleitrohre (17) über die Rückseite (10, 11) hinaus erstrecken.Apparatus according to claim 1, characterized in that the heat pipes ( 17 ) over the back ( 10 . 11 ). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitrohre (17) über die Rückseite (10, 11) im Wesentlichen in gleicher Höhe vorstehen.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heat pipes ( 17 ) over the back ( 10 . 11 ) protrude substantially at the same height. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitrohre (17) über die Rückseite (10, 11) unterschiedlich weit vorstehen.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the heat pipes ( 17 ) over the back ( 10 . 11 ) protrude differently far. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitrohre (17) gleich lang sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat pipes ( 17 ) are the same length. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitrohre (17) unterschiedlich lang sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat pipes ( 17 ) are different in length. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verstellmittel (21) vorhanden sind, wobei die Verstellmittel (21) auf die Wärmeleitrohre (17) wirkend ausgebildet sind und die Verstellmittel (21) einzelne Wärmeleitrohre (17) oder Gruppen von Wärmeleitrohren (17) diese aus den Bohrungen (16) herausziehend oder hineinbewegend ausgebildet angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that adjusting means ( 21 ) are present, wherein the adjusting means ( 21 ) on the heat pipes ( 17 ) are acting and the adjusting means ( 21 ) individual heat pipes ( 17 ) or groups of heat pipes ( 17 ) these from the holes ( 16 ) are arranged pulled out or moved into trained. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bohrungsöffnung in der Rückseite (10, 11) des Kühlbackens (3, 4) eine Dichtung (18) angeordnet ist, die bei eingestecktem Wärmeleitrohr (17) die Bohrung (16) nach außen abdichtet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the bore opening in the back ( 10 . 11 ) of the cooling jaw ( 3 . 4 ) a seal ( 18 ) is arranged, which with inserted heat pipe ( 17 ) the bore ( 16 ) seals to the outside. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite (10, 11) des Kühlbackens (3, 4), insbesondere im Werkzeuggrundkörper (12, 13), angrenzend ein Wasserkasten (19) oder ein sonstiger Kühlflüssigkeit führender Hohlkörper (19) angeordnet ist, wobei sich die Wärmeleitrohre (17) in den Wasserkasten bzw. den Hohlkörper (19) hinein erstrecken.Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the back ( 10 . 11 ) of the cooling jaw ( 3 . 4 ), in particular in the tool body ( 12 . 13 ), adjoining a water tank ( 19 ) or another cooling liquid leading hollow body ( 19 ) is arranged, wherein the heat pipes ( 17 ) in the water tank or the hollow body ( 19 ) extend into it. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkasten (19) bzw. Werkzeuggrundkörper (12, 13) in an die Kühlbacke (3, 4) angrenzenden Flächen (14, 15) Bohrungen (20) aufweist, die von den Wärmeleitrohren (17) derart durchgriffen werden, dass sich die Wärmeleitrohre (17) in den Wasserkasten bzw. den Hohlkörper (19) hinein erstrecken.Apparatus according to claim 9, characterized in that the water tank ( 19 ) or tool base body ( 12 . 13 ) in to the cooling jaw ( 3 . 4 ) adjacent surfaces ( 14 . 15 ) Drilling ( 20 ), of the heat pipes ( 17 ) are penetrated in such a way that the heat pipes ( 17 ) in the water tank or the hollow body ( 19 ) extend into it. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Werkzeughälften (1, 2) mit je mindestens einem Kühlbacken (3, 4) vorhanden sind, wobei die Konturen der Formflächen (5, 6) korrespondierend derart ausgebildet sind, dass ein zwischen den Formflächen (5, 6) angeordnetes Blechbauteil in geschlossenem Zustand des Werkzeugs vollflächig gehalten wird.Device according to one of the preceding claims, characterized in that two tool halves ( 1 . 2 ) each with at least one cooling jaw ( 3 . 4 ) are present, wherein the contours of the molding surfaces ( 5 . 6 ) are formed so that one between the molding surfaces ( 5 . 6 ) arranged sheet metal component is held over the entire surface in the closed state of the tool.
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