DE102014104922A1 - Apparatus and method for cooling sheet steel blanks - Google Patents
Apparatus and method for cooling sheet steel blanks Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014104922A1 DE102014104922A1 DE102014104922.5A DE102014104922A DE102014104922A1 DE 102014104922 A1 DE102014104922 A1 DE 102014104922A1 DE 102014104922 A DE102014104922 A DE 102014104922A DE 102014104922 A1 DE102014104922 A1 DE 102014104922A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- steel
- worktop
- plate
- cooled
- plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000012791 sliding layer Substances 0.000 claims 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- PALQHNLJJQMCIQ-UHFFFAOYSA-N boron;manganese Chemical compound [Mn]#B PALQHNLJJQMCIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Temperieren von Stahlblechplatinen und insbesondere zum Kühlen von Stahlblechplatinen, wobei Stahlblech von einem Stahlcoil abgezogen und in Platinen geschnitten wird, die Stahlblechplatinen anschließend auf eine Temperatur oberhalb AC3 des jeweiligen Stahlwerkstoffes aufgeheizt werden und der Stahlwerkstoff teilweise oder vollständig in Austenit umgewandelt wird und anschließend in einem Presshärtewerkzeug in heißem Zustand tiefgezogen und gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit über der kritischen Härtegeschwindigkeit derart abgekühlt wird, dass sich ein Abschreckhärtegefüge einstellt, wobei nach dem Aufheizen oberhalb AC3 und vor dem Umformen und Abschreckhärten der Stahlwerkstoff temperiert und insbesondere zwischengekühlt wird, bis er eine gewünschte Temperatur zur Umformung besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest einer, den Druck auf die Platine ausübenden Werkzeugplatte (3) und der Platine (2) eine Arbeitsplatte (6) angeordnet ist, welche der Temperierung dient und wobei in eine Arbeitsfläche (7) der Arbeitsplatte (6), welche einer Stahlblechplatine (2) zugewandt ist, schmale Schlitze eingebracht werden, welche eine Wärmeausdehnung des die Arbeitsplatte (6) ausbildenden Materials ohne Verzug der Arbeitsplatte (6) ermöglicht, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The present invention relates to a method for tempering sheet steel blanks and in particular for cooling sheet steel blanks, wherein steel sheet is drawn from a steel coil and cut into blanks, the steel blanks are then heated to a temperature above AC3 of the respective steel material and the steel material partially or completely in austenite is then thermoformed in a press-hardening tool while hot and simultaneously cooled at a speed above the critical hardening rate such that a quench-hardening microstructure sets in which, after heating above AC3 and before forming and quench-hardening, the steel material is tempered and in particular intermediately cooled, until it has a desired temperature for forming, characterized in that between at least one, the pressure on the board exerting tool plate (3) and the board (2) egg a worktop (6) is arranged, which serves the tempering and wherein in a working surface (7) of the worktop (6) which faces a sheet steel plate (2), narrow slits are introduced, which form a thermal expansion of the worktop (6) Material without distortion of the worktop (6) allows, as well as a device for carrying out the method.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen von Stahlblechplatinen. The invention relates to an apparatus and a method for cooling sheet steel blanks.
Es ist bekannt, zum Erzeugen hochfester Stahlblechbauteile Stahlblech in Platinen zu schneiden, die Stahlblechplatinen anschließend auf eine Temperatur oberhalb AC3 des jeweiligen Stahlwerkstoffes aufzuheizen und damit den Stahlwerkstoff in ein teilweises oder vollständiges Austenitgefüge umzuwandeln und anschließend in einem Presshärtewerkzeug gleichzeitig in das Blechbauteil umzuformen und dabei mit einer Geschwindigkeit über der kritischen Härtegeschwindigkeit derart abzukühlen, dass sich ein im Wesentlichen martensitisches Gefüge einstellt. It is known to produce sheet steel in blanks for producing high-strength sheet steel components, then heat the steel sheet blanks to a temperature above AC3 of the respective steel material and thus convert the steel material into a partial or complete Austenitgefüge and then simultaneously in a press hardening tool in the sheet metal component and thereby To cool a speed above the critical hardness rate such that sets a substantially martensitic structure.
Die hierfür verwendeten Stahlgüten sind Bor-Mangan-Stähle, z. B. 22MnB5. The steel grades used for this purpose are boron-manganese steels, for. Eg 22MnB5.
Es hat sich gezeigt, dass sich bei der Verwendung von derartigen presshärtenden Stählen dann Probleme ergeben, wenn diese zum Schutz vor Korrosion mit einer Zinkschicht versehen sind. Kommt ein austenitisches Gefüge beim Umformen mit flüssigem Zink in Kontakt, kann sich das als "liquid metal embrittlement" bekannte Phänomen ergeben. Hierbei kommt es zu Rissen in der Oberfläche, die teilweise tief in das Stahlmaterial hineinragen können. Ein solches Stahlmaterial hat dann zwar eine hohe Härte, kann jedoch im Bereich der Risse schnell ermüden bzw. reißen. It has been found that problems arise when using such press-hardening steels when they are provided with a zinc coating to protect against corrosion. If an austenitic structure comes into contact with liquid zinc during forming, the phenomenon known as "liquid metal embrittlement" can result. This leads to cracks in the surface, which can partially protrude deep into the steel material. Although such a steel material has a high hardness, but can quickly tire or tear in the area of cracks.
Um ein derartiges "liquid metal embrittlement" zu vermeiden ist es vom Anmelder bekannt, einen sogenannten umwandlungsverzögerten Stahlwerkstoff einzusetzen, der noch bei Temperaturen presshärtbar ist, bei denen die peritektische Temperatur des Zink-Eisen-Diagramms bereits unterschritten ist, so dass keine flüssigen Zinkphasen mit dem Austenit während des Umformens in Berührung kommen. In order to avoid such a "liquid metal embrittlement" it is known from the applicant to use a so-called conversion-delayed steel material, which is press-hardened even at temperatures below the peritectic temperature of the zinc-iron diagram, so that no liquid zinc phases with come into contact with the austenite during forming.
Hierfür ist es jedoch notwendig, dass das Stahlmaterial zunächst vom Coil abgezogen wird, anschließend in die vorbestimmten Platinen geschnitten wird, die geschnittenen Platinen anschließend auf eine Temperatur oberhalb AC3 erhitzt und damit zumindest teilweise in den austenitisierten Zustand gebracht werden und die Stahlplatinen nach dem Aufheizen oberhalb AC3 auf eine Temperatur unterhalb der peritektischen Temperatur des Zink-Eisen-Diagramms abgekühlt und erst anschließend umgeformt werden. For this purpose, however, it is necessary that the steel material is first removed from the coil, then cut into the predetermined boards, the cut boards are then heated to a temperature above AC3 and thus at least partially brought into the austenitized state and the steel plates after heating above AC3 be cooled to a temperature below the peritectic temperature of the zinc-iron diagram and then reformed.
Hierzu muss ein vorzugsweise auf das Stahlmaterial abgestimmter Kühlschritt vorgenommen werden, der jedoch eine sichere Prozessbeherrschung und damit eine noch ausreichende Temperatur für die Presshärtung gewährleistet. For this purpose, a cooling step, which is preferably coordinated with the steel material, must be carried out, which, however, ensures reliable process control and thus a still sufficient temperature for press hardening.
Aus der
Bei dieser Vorrichtung ist von Nachteil, dass die Kühlung der entsprechenden Metallbleche nicht nachvollziehbar gleichmäßig erfolgt. In this device is disadvantageous that the cooling of the corresponding metal sheets is not traceable evenly.
Aus der
Aus der
Eine vergleichbare Vorrichtung ist aus der
Allen bisher bekannten Verfahren zur Direkterwärmung ist gemein, dass diese ausweislich des genannten Standes der Technik auch zum Abkühlen verwendet werden sollen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die genannten Vorrichtungen beim Abkühlen zu unterschiedlichen Bauteileigenschaften führen. All previously known methods for direct heating has in common that they are to be used as evidence of the cited prior art for cooling. However, it has been found that the mentioned devices lead to different component properties during cooling.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kühlen von Blechplatinen zu schaffen, welches einfach und sicher durchführbar ist und eine nachvollziehbare Abkühlung ergibt. The object of the invention is to provide a method for cooling sheet metal blanks, which is simple and safe to carry out and results in a comprehensible cooling.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by a method having the features of claim 1.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen. It is a further object of the invention to provide an apparatus for carrying out the method.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. The object is achieved with a device having the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous developments are characterized in the respective dependent subclaims.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass es beim Anlegen einer bereits auf oberhalb AC3 erhitzten Blechplatine in einem Temperier- bzw. Kühlwerkzeug dazu kommt, dass aufgrund der Wärmeausdehnung der Kühlplatten sich diese aufwölben. Durch diese Aufwölbung ist nicht in allen Bereichen der Stahlblechplatine mit einem vollflächigen Kontakt, zumindest einem vollflächig gleichmäßigen Kontakt, und einer vollflächig gleichmäßigen Pressung zu rechnen, so dass die Wärmeübergänge zwischen der Stahlblechplatine und den Kühlplatten uneinheitlich sind. Hierdurch kommt es zu unterschiedlichen Materialeigenschaften, welches – zumindest wenn es ungezielt erfolgt – unerwünscht ist. The inventors have found that, when applying a metal sheet already heated to above AC3 in a tempering or cooling tool, it is due to the thermal expansion of the cooling plates that they bulge. By this bulge is not to be expected in all areas of the sheet steel plate with a full-surface contact, at least a full-surface uniform contact, and a full-surface uniform pressure, so that the heat transfer between the sheet steel plate and the cooling plates are non-uniform. This results in different material properties, which - at least if it is untargeted - is undesirable.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch beseitigt, dass zwischen einer, den Druck auf die Platine ausübenden Werkzeugplatte bzw. beiden Werkzeugplatten und der jeweiligen Platine eine Arbeitsplatte angeordnet ist, welche mit einer Mehrzahl von schmalen Schlitzen ausgebildet ist, so dass die Wärmedehnungen nur in kleinen lokalen Bereichen auftreten und ausgeglichen werden, sodass die globale Verwölbung der Platte verhindert werden kann. According to the invention, this problem is eliminated by arranging between a pressure plate on the board and two tool plates and the respective board a worktop, which is formed with a plurality of narrow slots, so that the thermal expansions only in small local areas occur and be balanced so that the global warping of the plate can be prevented.
Zwischen der Arbeitsplatte und der Werkzeugplatte kann optional eine Isolationsschicht vorhanden sein. Optionally, an insulating layer may be present between the work surface and the tool plate.
Zudem kann die Arbeitsplatte mit Anschlüssen für eine Gas- und/oder Wasserdurchströmung und insbesondere Kühlmitteldurchströmung ausgebildet sein. In addition, the worktop can be formed with connections for a gas and / or water flow and in particular coolant flow.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Arbeitsplatte zur Bearbeitung von Blechen unterschiedlicher Dicken (taylored blanks) mit entsprechende Stufen derart ausgebildet, dass auch taylored blanks, die eine oder mehrere Stufen bzw. Versätze aufweisen, sicher und einheitlich abgekühlt werden können. In a further advantageous embodiment, the worktop for processing of sheets of different thicknesses (taylored blanks) is formed with corresponding stages such that taylored blanks having one or more stages or offsets can be cooled safely and uniformly.
Bei der Verwendung einer geschlitzten Arbeitsplatte zwischen Werkzeugplatte und Platine ist von Vorteil, dass diese ohne Verzug und mit der entsprechenden Pressung eine einheitliche uniforme Abkühlung ermöglicht. When using a slotted work surface between the tool plate and board is an advantage that it allows uniform uniform cooling without distortion and with the appropriate pressure.
Unter den folgenden Voraussetzungen
- x
- ... Tiefe der Schlitze
- D
- ... Dicke der Arbeitsplatte
- d
- ... Dicke des zu kühlenden Bleches
- b
- ... Schlitzbreite
- a
- ... Schlitzabstand
- α
- ... linerarer Wärmeausdehungskoeffizient [1/K]
- T_Start
- ... Ausgangstemperatur der Arbeitsplatte (Umgebungstemperatur)
- T_Blech
- ... Ausgangstemperatur des zu kühlernen Bleches
- x
- ... depth of the slots
- D
- ... thickness of the worktop
- d
- ... thickness of the sheet to be cooled
- b
- ... slit width
- a
- ... slot spacing
- α
- ... linear thermal expansion coefficient [1 / K]
- T_Start
- ... exit temperature of the worktop (ambient temperature)
- T_Blech
- ... initial temperature of the sheet to be cooled
hatte sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die nachfolgenden Bedingungen einzuhalten:
- 1. 0,1 <= x/D <= 0,9
0,25 <= x/D <= 0,8insbesondere 0,5 <= x/D <= 0,75insbesondere - 2. d/D <= 0,2
insbesondere 0,1 - 3. b/a >= α·(T_Blech – T_Start)/2 d.h. bei z.B.: 800 T_Blech – 20 T_Start (RT)/2 = 390 °C Dies mal α, bei Stahl ca. 1·10 ^–5 [1/K]
- 1. 0.1 <= x / D <= 0.9, in particular 0.25 <= x / D <= 0.8, in particular 0.5 <= x / D <= 0.75
- 2. d / D <= 0.2, in particular 0.1
- 3. b / a> = α · (T_Blech - T_Start) / 2 ie eg: 800 T_Blech - 20 T_Start (RT) / 2 = 390 ° C This time α, for steel approx. 1 · 10 ^ -5 [1 / K]
Da im Bereich des Schlitzes selbst keine Abkühlung erfolgt, darf b hier nicht zu breit werden. Eine zweite Bedingung ist daher, dass b < d/2. Since no cooling takes place in the area of the slot itself, b must not be too wide here. A second condition is therefore that b <d / 2.
Bei einer Verwendung von geschlitzten Arbeitsplatten auf beiden Flächenseiten einer Platine ist es zudem vorteilhaft, die Schlitze gegeneinander in beiden Richtungen der Kühlebene um die halbe Schlitzbreite zu versetzen. When using slotted worktops on both sides of a board, it is also advantageous to offset the slots against each other in both directions of Kühlebene by half the slot width.
Vorzugsweise sind die Schlitze oberhalb bzw. in Bearbeitungsrichtung fluchtend mit den Kühlkanälen angeordnet. Preferably, the slots are arranged above or in the machining direction in alignment with the cooling channels.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Schlitze, um die Reinigung zu verbessern, im Bereich ihrer plattenoberseitigen Mündung breiter als im Fußbereich, um das Herausfällen von Verschmutzungen oder das Austreiben von Verschmutzungen zu erleichtern. In an advantageous embodiment, the slots to improve the cleaning, wider in the region of its top plate mouth than in the foot area to facilitate the precipitation of contaminants or the expulsion of dirt.
Bei der Erfindung kann vorteilhafterweise die geschlitzte Arbeitsplatte an einer wassergekühlten Werkzeugplatte angeordnet sein. In the invention, advantageously, the slotted worktop can be arranged on a water-cooled tool plate.
Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, dass entsprechende Kühlschlangen bzw. Kühlleitungen auch in der Arbeitsplatte selbst angeordnet werden. Moreover, it is possible according to the invention that corresponding cooling coils or cooling lines are also arranged in the worktop itself.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei: The invention will be explained by way of example with reference to a drawing. It shows:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Zum Zwecke des Temperierens kann über die Fläche
Die Platten
Die Werkzeugplatte
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Arbeitsplatte
Die Arbeitsplatte
Bei einer insbesondere wärmeleitenden Kontaktierung von Arbeitsplatte
Ist lediglich die Arbeitsplatte
Um die Schlitze
Zudem sind die Schlitze vorzugsweise derart erodiert eingebracht, dass die Schlitzmündung
Unter der Voraussetzung, dass:
- x
- ... Tiefe der Schlitze
- D
- ... Dicke der Arbeitsplatte
- d
- ... Dicke des zu kühlenden Bleches
- b
- ... Schlitzbreite
- a
- ... Schlitzabstand
- α...
- linearer Wärmeausdehungskoeffizient [1/K]
- T_Start
- ... Ausgangstemperatur der Platte (Umgebungstemperatur)
- T_Blech
- ... Ausgangstemperatur des zu kühlenden Bleches
- x
- ... depth of the slots
- D
- ... thickness of the worktop
- d
- ... thickness of the sheet to be cooled
- b
- ... slit width
- a
- ... slot spacing
- α ...
- linear thermal expansion coefficient [1 / K]
- T_Start
- ... output temperature of the plate (ambient temperature)
- T_Blech
- ... starting temperature of the sheet to be cooled
ist es vorteilhaft, wenn die nachfolgenden Bedingungen eingehalten werden:
- 1. 0,1 <= x/D <= 0,9
0,25 <= x/D <= 0,8insbesondere 0,5 <= x/D <= 0,75insbesondere - 2. d/D <= 0,2
insbesondere 0,1 - 3. b/a >= α·(T_Blech – T_Start)/2 d.h. bei z.B.: 800 T_Blech – 20 T_Start (RT)/2 = 390 °C dies mal α, bei Stahl ca. 1·10^–5 [1/K]
- 1. 0.1 <= x / D <= 0.9, in particular 0.25 <= x / D <= 0.8, in particular 0.5 <= x / D <= 0.75
- 2. d / D <= 0.2, in particular 0.1
- 3. b / a> = α · (T_Blech - T_Start) / 2 ie for example: 800 T_Blech - 20 T_Start (RT) / 2 = 390 ° C this time α, for steel approx. 1 · 10 ^ -5 [1 / K]
Da im Bereich des Schlitzes keine Abkühlung erfolgt, ist als weitere Bedingung vorgesehen, dass b < d/2. Since no cooling takes place in the region of the slot, it is provided as a further condition that b <d / 2.
Für den Fall, dass zwei geschlitzte Platten
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (nicht gezeigt) verfügen die Platten
Selbstverständlich ist dies auch bei komplexeren Formen und komplexer verlaufenden Dickensprüngen möglich. Of course, this is also possible with more complex shapes and more complex thickness jumps.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
Auch bei einer entsprechenden Ausführungsform mit einem Dickensprung oder mehreren Dickensprüngen bei taylored blanks und den entsprechenden Stufen in den Arbeitsplatten
Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass eine globale Verformung der bislang eingesetzten Arbeitsplatten durch Kompensation der Spannung in den Schlitzen der Arbeitsplatte vermieden wird. In the invention it is advantageous that a global deformation of the worktops previously used by compensation of the voltage in the slots of the worktop is avoided.
Bei der Erfindung ist weiter von Vorteil, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Temperieren und insbesondere kühlen von durch Abschreckhärtung härtbaren Stahlplatinen einen vollflächigen, nachvollziehbaren Formschluss und dabei einen vollflächigen, nachvollziehbaren Wärmeübergang ohne Verzug der Arbeitsflächen ermöglicht. In the invention it is also advantageous that the device according to the invention for tempering and in particular cooling hardenable by quench hardening steel blanks a full-surface, traceable positive engagement while a full-surface, traceable heat transfer without distortion of the work surfaces allows.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung contraption
- 22
- Stahlblechplatine Steel sheet metal blank
- 33
- Werkzeugplatte tool plate
- 44
- Bearbeitungsseite edit page
- 55
- Pfeilrichtung arrow
- 66
- Arbeitsplatte countertop
- 77
- Arbeitsfläche working surface
- 88th
- Druckfläche print area
- 99
- Schlitze slots
- 1010
- Schlitzmündung slot mouth
- 1111
- Schlitzboden slot base
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2014777 A1 [0008] EP 2014777 A1 [0008]
- EP 2182082 A1 [0010] EP 2182082 A1 [0010]
- DE 202013103764 U1 [0011] DE 202013103764 U1 [0011]
- DE 102012110649 B3 [0012] DE 102012110649 B3 [0012]
Claims (18)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014104922.5A DE102014104922B4 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Apparatus and method for cooling sheet steel blanks |
PCT/EP2015/057394 WO2015155136A1 (en) | 2014-04-07 | 2015-04-02 | Device and method for cooling steel sheet blanks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014104922.5A DE102014104922B4 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Apparatus and method for cooling sheet steel blanks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014104922A1 true DE102014104922A1 (en) | 2015-10-08 |
DE102014104922B4 DE102014104922B4 (en) | 2017-10-19 |
Family
ID=53177442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014104922.5A Active DE102014104922B4 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Apparatus and method for cooling sheet steel blanks |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014104922B4 (en) |
WO (1) | WO2015155136A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112430719B (en) * | 2020-11-23 | 2022-12-16 | 深圳市杰美晟模具有限公司 | Plate quenching die |
DE112021007984A5 (en) | 2021-07-16 | 2024-04-25 | Benteler Maschinenbau Gmbh | Multi-zone heating method, heating device and method for producing a motor vehicle component |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2014777A1 (en) | 2007-07-11 | 2009-01-14 | Neue Materialien Bayreuth GmbH | Method and device for thermal treatment of metal sheet |
EP2182082A1 (en) | 2008-10-29 | 2010-05-05 | Neue Materialien Bayreuth GmbH | Method and device for tempering a steel sheet body |
DE202013103764U1 (en) | 2013-08-20 | 2013-10-23 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Temperature control station with induction heating |
DE102012110649B3 (en) | 2012-11-07 | 2013-11-14 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Thermoforming line and method for producing a hot-formed and press-hardened motor vehicle component |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1010419A3 (en) * | 1996-07-11 | 1998-07-07 | Ti Consult | Method and device for flat metal products quench. |
SE517224C2 (en) * | 2000-09-18 | 2002-05-14 | J Son Haerdteknik Ab | Methods and apparatus for pressing hardening |
CN101570819B (en) * | 2009-06-18 | 2010-12-08 | 柳州金茂机械有限公司 | Heating processing technology for wear-resistant cutting board |
-
2014
- 2014-04-07 DE DE102014104922.5A patent/DE102014104922B4/en active Active
-
2015
- 2015-04-02 WO PCT/EP2015/057394 patent/WO2015155136A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2014777A1 (en) | 2007-07-11 | 2009-01-14 | Neue Materialien Bayreuth GmbH | Method and device for thermal treatment of metal sheet |
EP2182082A1 (en) | 2008-10-29 | 2010-05-05 | Neue Materialien Bayreuth GmbH | Method and device for tempering a steel sheet body |
DE102012110649B3 (en) | 2012-11-07 | 2013-11-14 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Thermoforming line and method for producing a hot-formed and press-hardened motor vehicle component |
DE202013103764U1 (en) | 2013-08-20 | 2013-10-23 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Temperature control station with induction heating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015155136A1 (en) | 2015-10-15 |
DE102014104922B4 (en) | 2017-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2014777B1 (en) | Method and device for thermal treatment of metal sheet | |
EP2497840B2 (en) | Oven system for partially heating steel blanks | |
EP3037186B1 (en) | Method for producing a steel component with a sharp bounded transition region which is thermoformed and press-hardened | |
EP2324938B1 (en) | Method and thermal recasting assembly for producing a hardened, thermally recast workpiece | |
DE102005032113B3 (en) | Thermal deformation and partial hardening apparatus, e.g. for automobile components, comprises mold of at least two parts, each formed from segments adjustable to different temperatures | |
EP2182081B1 (en) | Method for thermal treatment of a coated steel sheet body | |
EP2182082B1 (en) | Method and device for tempering a steel sheet body | |
EP2905346B1 (en) | Heat treatment process | |
DE102006019395A1 (en) | Apparatus and method for forming blanks of higher and highest strength steels | |
DE102009012940B4 (en) | Method for producing a component, in particular a sheet-metal component, and production line for producing the component | |
DE102011053941B4 (en) | Method for producing hardened components with regions of different hardness and / or ductility | |
DE102009060388A1 (en) | Method for sheet deformation, involves heating zone of work piece at high temperature, and inserting heated work piece into heat insulated or heated deformation device | |
DE102012012518A1 (en) | Hot forming tool for the production of molded parts | |
EP3420111B1 (en) | Process for targeted heat treatment of individual component zones | |
DE102014201259A1 (en) | Heat treatment device | |
DE102013212816B4 (en) | Process for producing a partially press-hardened sheet metal part by direct press hardening | |
DE102015113056B4 (en) | Method for the contactless cooling of steel sheets and device therefor | |
DE102014104922B4 (en) | Apparatus and method for cooling sheet steel blanks | |
DE102014105519B4 (en) | Apparatus and method for precooling sheet steel blanks | |
DE102016102324B4 (en) | Method and device for producing hardened steel components | |
DE102016102344B4 (en) | Method and device for producing hardened steel components | |
DE102009055317A1 (en) | Treating a coated sheet metal plate made of basis- and coating material, comprises pretreating the plate in diffusion furnace, and transferring and heating the pretreated plate in second furnace for affecting austenitization of the plate | |
DE102016109095A1 (en) | Method and device for partial hardening of sheet steel components | |
DE102016102322B4 (en) | Method and device for producing hardened steel components | |
DE102015122390A1 (en) | Process for the conductive heating of a flat metallic component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATRONUS IP PATENT- & RECHTSANWAELTE BERNHARD , DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C21D0001620000 Ipc: C21D0008020000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: WSL PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE |