DE102010016945C5 - Process for producing a molded part - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Formteiles (1) aus einem Halbzeug (2), insbesondere einer Platine, aus härtbarem Stahl, wobei das Halbzeug (2) auf Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und nachfolgend umgeformt und vergütet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ausschnitt oder Abschnitt des Halbzeugs (2) entfernt wird, indem er ausgeschnitten oder abgeschnitten wird, wobei im Falle des Entfernen eines Abschnittes die durch den Abschnitt erzeugte Schnittkante Zähne und Zahnlücken bildend ausgebildet wird, nachfolgend anstelle des Ausschnitts oder Abschnitts ein ebener Zuschnitt (3) mit gegenüber dem Halbzeug (2) unterschiedlicher Dicke und/oder anderem Material und/oder anderer Materialeigenschaft zugeführt wird, wobei im Falle des Zuführens eines Zuschnittes anstelle eines Abschnittes der Zuschnitt mit einer dazu komplementären Umfangskontur zugeschnitten wird, sodass der Zuschnitt passend an den Abschnitt anzulegen ist, und mit dem Halbzeug (2) entlang seiner Berührungskante oder -kontur verschweißt wird, und nachfolgend die Erwärmung, Umformung und Vergütung des kompletten Formteiles (1) durchgeführt wird.Method for producing a molded part (1) from a semifinished product (2), in particular a circuit board, made of hardenable steel, wherein the semifinished product (2) is heated to austenitizing temperature and subsequently reshaped and tempered, characterized in that at least one section or section of the Semifinished product (2) is removed by being cut or cut off, wherein in the case of removing a portion, the cutting edge generated by the portion teeth and gaps is formed, followed instead of the cutout or section a flat blank (3) with respect to the semifinished product (2) of different thickness and / or other material and / or other material property is supplied, wherein in the case of feeding a blank instead of a section of the blank is cut with a complementary circumferential contour so that the blank is to be fitted to the section, and with the semifinished product (2) along its B contact edge or contour is welded, and subsequently the heating, forming and tempering of the complete molded part (1) is performed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteiles aus einem Halbzeug, insbesondere einer Platine, aus härtbarem Stahl, wobei das Halbzeug auf Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und nachfolgend umgeformt und vergütet wird,The invention relates to a method for producing a molded part from a semifinished product, in particular a circuit board made of hardenable steel, wherein the semifinished product is heated to Austenitisierungstemperatur and is subsequently transformed and annealed,

Im Stand der Technik sind derartige Verfahren bekannt.Such methods are known in the art.

Beispielsweise ist aus der DE 197 43 802 C2 ein Verfahren bekannt, bei dem das metallische Formbauteil Bereiche mit höherer Duktilität aufweist.For example, is from the DE 197 43 802 C2 a method is known in which the metallic mold component has areas with higher ductility.

Dazu werden partielle Bereiche der Platine in einer Zeit von weniger als 30 Sekunden auf eine Temperatur zwischen 600°C und 900°C gebracht, worauf die wärmebehandelte Platine in einem Pressenwerkzeug zum Formbauteil umgeformt und im Pressenwerkzeug vergütet wird. Bei dieser Ausgestaltung wird also die aus einheitlichem Material hergestellte Platine unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterworfen, um beim fertigen Formbauteil Bereiche unterschiedlicher Duktilität zu erzeugen.For this purpose, partial areas of the board are brought to a temperature between 600 ° C and 900 ° C in a time of less than 30 seconds, after which the heat-treated board is formed in a press tool to form the mold component and annealed in the press tool. In this embodiment, therefore, the board made of uniform material is subjected to different heat treatments to produce areas of different ductility in the finished mold component.

In ähnlicher Weise wird eine solche Ausgestaltung mit dem Verfahren erreicht, welches in der DE 102 56 621 B3 beschrieben ist. Auch die DE 10 2006 017 317 A1 beschreibt ein solches Verfahren.Similarly, such an embodiment is achieved with the method which is described in the DE 102 56 621 B3 is described. Also the DE 10 2006 017 317 A1 describes such a method.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil mit unterschiedlichen Eigenschaften, beispielsweise unterschiedlicher Duktilität zu schaffen, welches in einfacher Weise durch eine geeignete Ausbildung auf bestimmte Eigenschaften abgestimmt hergestellt werden kann.On this basis, the invention is based on the object of providing a component with different properties, for example different ductility, which can be produced in a simple manner matched to specific properties by suitable design.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass mindestens ein Ausschnitt oder Abschnitt des Halbzeugs entfernt wird, indem er ausgeschnitten oder abgeschnitten wird, nachfolgend anstelle des Ausschnitts oder Abschnitts ein ebener Zuschnitt mit gegenüber dem Halbzeug unterschiedlicher Dicke und/oder anderem Material und/oder anderer Materialeigenschaft zugeführt wird und mit dem Halbzeug entlang seiner Berührungskante oder -kontur verschweißt wird, und nachfolgend die Erwärmung, Umformung und Vergütung des kompletten Formteiles durchgeführt wird.To achieve this object, the invention proposes that at least one cutout or section of the semifinished product is removed by cutting or cutting it off, followed by a planar blank having a different thickness and / or other material and / or material instead of the cutout or section another material property is supplied and is welded to the semifinished product along its contact edge or contour, and subsequently the heating, forming and annealing of the complete molded part is performed.

Gemäß der Erfindung wird das Halbzeug in Form einer Platine zunächst derart bearbeitet, dass ein Ausschnitt oder ein Abschnitt dieses Halbzeugs entfernt wird, indem dieser Abschnitt ausgeschnitten oder abgeschnitten wird. In den so erzeugten Freiraum wird ein ebener Zuschnitt eingesetzt, der passend zugeschnitten ist und der aus einem Material besteht, welches gegenüber dem Halbzeug unterschiedlich gestaltet ist. Dieser Zuschnitt wird entlang seiner Berührungskante oder Berührungskontur mit dem Halbzeug verschweißt und nachfolgend einer Erwärmung, Umformung und Vergütung unterworfen. Durch entsprechende Materialauswahl für den Zuschnitt ist es somit in einfacher Weise möglich, beim fertigen Bauteil Bereiche unterschiedlicher Materialeigenschaften, Festigkeiten oder dergleichen auszubilden, wobei durch die entsprechende Anordnung des Ausschnittes und des Zuschnittes die Leistungsfähigkeit des Gesamtbauteiles beeinflusst ist.According to the invention, the semifinished product in the form of a circuit board is first of all processed in such a way that a section or a section of this semifinished product is removed by cutting or cutting off this section. In the space thus created, a flat blank is used, which is tailored to fit and which consists of a material which is designed differently from the semifinished product. This blank is welded along its contact edge or contact contour with the semifinished product and subsequently subjected to heating, forming and tempering. By selecting the appropriate material for cutting, it is thus possible in a simple manner to form regions of different material properties, strengths or the like in the finished component, the performance of the overall component being influenced by the corresponding arrangement of the cutout and the blank.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Zuschnitt entlang seiner Berührungskante oder -kontur mit dem Halbzeug laserverschweißt wird.Preferably, it is provided that the blank is laser-welded along its contact edge or contour with the semifinished product.

Durch die Laserverschweißung wird das zu verschweißende Material im Bereich der Schweißzone nur geringfügig bezüglich seines Gefüges verändert.Due to the laser welding, the material to be welded in the area of the welding zone is only slightly changed with respect to its microstructure.

Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass die durch den Ausschnitt oder Abschnitt erzeugte Schnittkante Zähne und Zahnlücken bildend ausgebildet wird und der Zuschnitt mit einer dazu komplementären Umfangskontur zugeschnitten wird, so dass der Zuschnitt passend in den Ausschnitt einzulegen oder an den Abschnitt anzulegen ist.Preferably, it is also provided that the cutting edge generated by the cutout or section teeth and gaps is formed and the blank is cut with a complementary peripheral contour, so that the blank fit to insert in the neck or to create the section.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zähne und Zahnlücken mit Hinterschnitt ausgebildet werden und der Zuschnitt formschlüssig eingelegt oder angelegt wird.It is preferably provided that the teeth and tooth spaces are formed with undercut and the blank is inserted or applied positively.

Durch die entsprechende Verfahrensweise ist es in einfacher Weise möglich, den Zuschnitt in den entsprechenden Ausschnitt oder dergleichen einzufügen und gegebenenfalls sogar formschlüssig darin zu halten, bis die endgültige Positionierung durch die Verschweißung erfolgt ist. Hierdurch wird somit die Positionierung erleichtert und die Qualität des erzeugten Formteiles verbessert.By the corresponding procedure, it is possible in a simple manner to insert the blank into the corresponding cutout or the like and possibly even to hold it in a form-fitting manner until the final positioning has taken place by the welding. As a result, the positioning is thus facilitated and improves the quality of the molded part produced.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Zuschnitt dicker als das Halbzeug ausgebildet wird und derart in den Ausschnitt des Halbzeugs eingelegt wird, dass er einseitig flächenbündig und nur zur anderen Seite vorragend positioniert wird.Furthermore, it is preferably provided that the blank is formed thicker than the semifinished product and is inserted into the cutout of the semifinished product in such a way that it is positioned on one side flush with the surface and only protruding toward the other side.

Bevorzugt wird diese Anordnung so getroffen, dass beim fertigen Bauteil, wenn dieses also zum endgültigen Formteil verformt ist, die ebene Seite die Außenseite bildet, während die Seite, die die vorragende Kante des Zuschnittes aufweist, innenliegend positioniert wird. Hierdurch ist die nachträgliche Behandlung, beispielsweise durch Lackieren oder dergleichen und der optische Eindruck des Bauteiles verbessert.Preferably, this arrangement is such that in the finished component, if this is thus deformed to the final molded part, the flat side forms the outside, while the side having the projecting edge of the blank is positioned on the inside. As a result, the subsequent treatment, for example by painting or the like and the visual impression of the component is improved.

Zudem kann vorgesehen sein, dass der Zuschnitt derart zugeschnitten wird, dass seine Umfangskontur um wenige Hundertstel Millimeter größer ist als dem Ausschnitt des Halbzeugs entspricht, in den der Zuschnitt eingebracht wird.In addition, it can be provided that the blank is cut in such a way that its peripheral contour is larger by a few hundredths of a millimeter than corresponds to the cutout of the semi-finished product into which the blank is introduced.

Auf diese Weise ist es möglich, den Zuschnitt in den entsprechenden Ausschnitt einzupressen, wobei der Zuschnitt aufgrund des Übermaßes fest in dem entsprechenden Ausschnitt gehalten ist, bis die endgültige Positionierung durch Verschweißung erfolgt.In this way it is possible to press the blank into the corresponding cutout, wherein the blank is held firmly in the corresponding cutout due to the excess, until the final positioning by welding takes place.

Zudem ist Gegenstand der Erfindung eine Verwendung gemäß den Ansprüchen 7 bis 9.In addition, the subject of the invention is a use according to claims 7 to 9.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and described in more detail below. It shows:

1 ein erfindungsgemäßes Bauteil in ebenem Zustand vor der Verformung; 1 an inventive component in a flat state before deformation;

2 desgleichen nach der Umformung zum fertigen Bauteil; 2 likewise after forming into the finished component;

3 eine Variante in einer Ansicht analog 1 gesehen. 3 a variant in a view analog 1 seen.

4 die Variante in der Ansicht analog 2 gesehen. 4 the variant in the view analog 2 seen.

Die Ausführungsbeispiele verdeutlichen ein Verfahren zur Herstellung eines Formteiles 1 aus einem Halbzeug 2, insbesondere einer Platine aus härtbarem Stahl. Das zunächst in ebenem Zustand vorliegende Halbzeug 2 wird auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und nachfolgend umgeformt und vergütet, so dass das Formteil 1 entsteht.The exemplary embodiments illustrate a method for producing a molded part 1 from a semi-finished product 2 , in particular a board made of hardenable steel. The semi-finished product initially in a flat state 2 is heated to Austenitisierungstemperatur and subsequently converted and annealed, so that the molding 1 arises.

Um bei dem Formteil 1 unterschiedliche Eigenschaften in unterschiedlichen Bereichen des Formteiles 1 zu erreichen, wird ein Ausschnitt des Halbzeuges 2 entfernt, indem er ausgeschnitten wird und anstelle des Ausschnitts wird ein ebener Zuschnitt 3 mit gegenüber dem Halbzeug 2 unterschiedlicher Dicke und/oder Materialqualität und/oder Materialeigenschaft eingesetzt und entlang seiner Berührungskontur verschweißt. Das so erzeugte Halbzeug, bestehend aus den Teilen 2 und 3, wird erwärmt, umgeformt und vergütet, so dass dann das fertige Formteil 1 gemäß 2 beziehungsweise gemäß 4 entsteht. Vorzugsweise wird der Zuschnitt 3 entlang seiner Berührungskontur mit dem Halbzeug 2 laserverschweißt. Um die Positionierung und Lagehaltung zu verbessern, kann, wie dies in 3 und 4 gezeigt ist, die durch den Ausschnitt oder Abschnitt erzeugte Schnittkante Zähne 4 und Zahnlücken bildend ausgebildet werden. Der Zuschnitt 3 weist eine dazu komplementäre Umfangskontur auf, so dass der Zuschnitt 3 passend in den Ausschnitt des Halbzeuges 2 eingebracht werden kann.To the molding 1 different properties in different areas of the molded part 1 to reach, is a section of the semi-finished product 2 removed by cutting it out, and instead of the cutout becomes a flat blank 3 with respect to the semifinished product 2 different thickness and / or material quality and / or material property used and welded along its contact contour. The semi-finished product thus produced, consisting of the parts 2 and 3 , is heated, reshaped and tempered, so that then the finished molding 1 according to 2 or according to 4 arises. Preferably, the blank is 3 along its contact contour with the semifinished product 2 laser welded. To improve positioning and posture, as in 3 and 4 shown is the cutting edge created by the cutout or section of teeth 4 and tooth spaces are formed educating. The cut 3 has a complementary circumferential contour, so that the blank 3 fitting in the cutout of the semi-finished product 2 can be introduced.

Vorzugsweise weisen die Zähne 4 beziehungsweise Zahnlücken Hinterschnitt auf, so dass der Zuschnitt 3 formschlüssig eingelegt werden kann und hinsichtlich seiner Lage fix positioniert ist. Sofern, wie die Erfindung das vorsieht, der Zuschnitt 3 dicker als das Halbzeug 2 ausgebildet ist, wird der Zuschnitt 3 derart in den Ausschnitt des Halbzeugs 2 eingelegt, dass er einseitig flächenbündig positioniert ist, wie in den Figuren gezeigt, so dass die Außenseite des fertigen Formteiles 1 ebenflächig ausgebildet ist. Die durch den Zuschnitt 3 erzeugten Vorsprünge liegen innenliegend des Formteiles 1, so dass sie also weder hinsichtlich der optischen Erkennbarkeit störend sind noch hinsichtlich möglicher weiterer Behandlungen wie beispielsweise Lackierung oder dergleichen stören.Preferably, the teeth point 4 or tooth gaps undercut on, leaving the blank 3 can be inserted in a form-fitting manner and is fixedly positioned with respect to its position. If, as the invention provides, the blank 3 thicker than the semi-finished product 2 is formed, the blank is 3 so in the neck of the semifinished product 2 inserted so that it is positioned on one side flush, as shown in the figures, so that the outside of the finished molded part 1 is formed planar. The by cutting 3 produced projections lie inside of the molding 1 so that they are neither disturbing in terms of visual recognizability nor disturbing with respect to possible further treatments such as painting or the like.

Bei der Ausführungsform gemäß 1 und 2 ist der Zuschnitt 3 vorzugsweise so zugeschnitten, dass seine Umfangskontur wenige Hundertstel Millimeter größer ist als dem Ausschnitt des Halbzeuges 2 entspricht. Der Zuschnitt 3 kann damit in den entsprechenden Ausschnitt des Halbzeuges 2 eingepresst werden und vorläufig lagegesichert sein, bis eine Verschweißung erfolgt.In the embodiment according to 1 and 2 is the cut 3 preferably cut so that its peripheral contour is a few hundredths of a millimeter larger than the cutout of the semi-finished product 2 equivalent. The cut 3 can thus in the corresponding section of the semifinished product 2 be pressed in and provisionally secured in position until a welding takes place.

In der 1 und 2 ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Platine zur Herstellung von crashoptimierten Bauteilen für Kraftfahrzeuge gezeigt. Bei der Ausführungsform nach 1 und 2 kann es sich beispielsweise um einen Teil einer A-, B-, C-, oder D-Säule handeln. Bei der Ausgestaltung gemäß 3 und 4 kann es sich beispielsweise um Verstärkungsbleche handeln, die zur Herstellung von Crash-Boxen für Kraftfahrzeuge dienen.In the 1 and 2 the use of a board according to the invention for the production of crash-optimized components for motor vehicles is shown. In the embodiment according to 1 and 2 For example, it may be part of an A, B, C, or D pillar. In the embodiment according to 3 and 4 For example, they may be reinforcing plates used to manufacture crash boxes for motor vehicles.

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung eines Formteiles (1) aus einem Halbzeug (2), insbesondere einer Platine, aus härtbarem Stahl, wobei das Halbzeug (2) auf Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und nachfolgend umgeformt und vergütet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ausschnitt oder Abschnitt des Halbzeugs (2) entfernt wird, indem er ausgeschnitten oder abgeschnitten wird, wobei im Falle des Entfernen eines Abschnittes die durch den Abschnitt erzeugte Schnittkante Zähne und Zahnlücken bildend ausgebildet wird, nachfolgend anstelle des Ausschnitts oder Abschnitts ein ebener Zuschnitt (3) mit gegenüber dem Halbzeug (2) unterschiedlicher Dicke und/oder anderem Material und/oder anderer Materialeigenschaft zugeführt wird, wobei im Falle des Zuführens eines Zuschnittes anstelle eines Abschnittes der Zuschnitt mit einer dazu komplementären Umfangskontur zugeschnitten wird, sodass der Zuschnitt passend an den Abschnitt anzulegen ist, und mit dem Halbzeug (2) entlang seiner Berührungskante oder -kontur verschweißt wird, und nachfolgend die Erwärmung, Umformung und Vergütung des kompletten Formteiles (1) durchgeführt wird.Process for producing a molded part ( 1 ) from a semi-finished product ( 2 ), in particular a board made of hardenable steel, wherein the semifinished product ( 2 ) is heated to Austenitisierungstemperatur and subsequently transformed and annealed, characterized in that at least a section or section of the semifinished product ( 2 ) is removed by being cut out or cut off, wherein in the case of removing a portion, the cutting edge created by the portion is formed forming teeth and gaps, followed by a planar blank (instead of the cutout or portion). 3 ) with respect to the semifinished product ( 2 ) is supplied to different thickness and / or other material and / or other material property, wherein in the case of feeding a blank instead of a section of the blank is cut with a complementary circumferential contour, so that the blank fits the section is to be created, and with the semifinished product ( 2 ) is welded along its contact edge or contour, and subsequently the heating, forming and tempering of the complete molded part ( 1 ) is carried out. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (3) entlang seiner Berührungskante oder -kontur mit dem Halbzeug (2) laserverschweißt wird.Method according to claim 1, characterized in that the blank ( 3 ) along its contact edge or contour with the semifinished product ( 2 ) is laser welded. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Ausschnitt erzeugte Schnittkante Zähne (4) und Zahnlücken bildend ausgebildet wird und der Zuschnitt (3) mit einer dazu komplementären Umfangskontur zugeschnitten wird, so dass der Zuschnitt (3) passend in den Ausschnitt einzulegen oder an den Abschnitt anzulegen ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the cutting edge generated by the cut teeth ( 4 ) and tooth gaps formed and the blank ( 3 ) is cut with a complementary circumferential contour, so that the blank ( 3 ) fit into the neckline or put on the section is. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (4) und Zahnlücken mit Hinterschnitt ausgebildet werden und der Zuschnitt (3) formschlüssig eingelegt oder angelegt wird.Method according to claim 1 or 3, characterized in that the teeth ( 4 ) and tooth gaps are formed with undercut and the blank ( 3 ) is positively inserted or created. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (3) dicker als das Halbzeug (2) ausgebildet wird und derart in den Ausschnitt des Halbzeugs (2) eingelegt wird, dass er einseitig flächenbündig und nur zur anderen Seite vorragend positioniert wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the blank ( 3 ) thicker than the semifinished product ( 2 ) is formed and in such a way in the cutout of the semi-finished product ( 2 ) is inserted so that it is flush on one side and positioned protruding only to the other side. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (3) derart zugeschnitten wird, dass seine Umfangskontur um wenige Hundertstel Millimeter größer ist als dem Ausschnitt des Halbzeugs (2) entspricht, in den der Zuschnitt (3) eingebracht wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the blank ( 3 ) is cut to such an extent that its peripheral contour is larger by a few hundredths of a millimeter than the section of the semifinished product ( 2 ), in which the blank ( 3 ) is introduced. Verwendung einer Platine hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zur Herstellung von crash-optimierten Bauteilen für Kraftfahrzeuge.Use of a board produced according to one of claims 1 to 6, for the production of crash-optimized components for motor vehicles. Verwendung nach Anspruch 7 zur Herstellung von A-, B-, C- und/oder D-Säulen von Kraftfahrzeugen.Use according to claim 7 for the production of A, B, C and / or D pillars of motor vehicles. Verwendung nach Anspruch 7 zur Herstellung von Crash-Boxen für Kraftfahrzeuge.Use according to claim 7 for the production of crash boxes for motor vehicles.
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