DE102017103729A1 - Method for producing a component by further shaping a preformed contour - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Weiterformen einer vorgeformten Kontur einer Platine, wobei die zuvor bei Raumtemperatur aus einem Band oder einem Blech zugeschnittene Platine nach optionalen weiteren, bei Umgebungstemperatur durchgeführten Fertigungsschritten, wie z.B. Stanz- oder Schneidoperationen zur Erzielung von Aussparungen oder Durchbrüchen, in ausgewählten durch die Stanz- oder Schneidoperationen kaltverfestigten Kantenbereichen zum Erhalt einer vorgeformten Kontur einer ersten Umformung bei Umgebungstemperatur unterzogen wird.
Dabei werden optional schon die zur Umformung vorgesehenen Kantenbereiche aber mindestens die der ersten Umformung bereits unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von maximal 10 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt und die Kantenbereiche zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dieser Wärmebehandlung einer zweiten Umformung oder weiteren Umformungen bei Umgebungstemperatur mit jeweils vorgeschalteten Wärmebehandlungen unterzogen.

Figure DE102017103729A1_0000
The invention relates to a method for producing a component by further molding a preformed contour of a board, wherein the previously cut at room temperature from a strip or a sheet metal circuit board for optional further, carried out at ambient temperature manufacturing steps, such as punching or cutting operations to achieve recesses or Breakthroughs, in selected by the punching or cutting operations work hardened edge portions to obtain a preformed contour of a first deformation at ambient temperature is subjected.
At the same time, the edge areas intended for forming are at least heated to a temperature of at least 600 ° C. for at least 10 seconds, and the edge areas are heated at any time after this heat treatment of a second deformation or further transformations subjected at ambient temperature, each with upstream heat treatments.
Figure DE102017103729A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Weiterformen einer vorgeformten Kontur einer Platine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dabei im Vergleich zu bekannten Verfahren zur Herstellung eines Bauteils insbesondere durch eine erhöhte gestalterische Freiheit bei der Umformung insbesondere schergeschnittener Kantenbereiche der Platine aus.The present invention relates to a method for producing a component by further shaping a preformed contour of a board according to the preamble of patent claim 1. The inventive method is characterized in comparison to known methods for producing a component, in particular by increased freedom of design during the forming particularly sheared Edge areas of the board.

Unter einer Platine oder Blechplatine wird im Folgenden ein Zuschnitt eines Bleches, insbesondere eines Stahlbleches verstanden. Die Blechplatinen können unbeschichtet oder mit einem metallischen und/oder organischen Korrosionsschutzüberzug versehen sein.In the following, a blank or sheet metal blank is understood to mean a blank of a sheet metal, in particular a sheet steel. The sheet metal blanks may be uncoated or provided with a metallic and / or organic corrosion protection coating.

Unter Bauteil wird im Folgenden ein aus einer Blechplatine durch Umformen mittels eines Umformwerkzeuges bei Umgebungstemperatur hergestelltes Bauteil verstanden. Als Blechwerkstoffe kommen dabei alle umformbaren Metallwerkstoffe in Betracht, insbesondere jedoch Stahl.In the following, a component is understood to be a component produced from a sheet metal blank by deformation by means of a forming tool at ambient temperature. In this case, all sheet metal materials come into consideration as sheet materials, but especially steel.

Derartige Bauteile werden hauptsächlich im Automobilbaubau verwendet, aber auch in der Hausgeräteindustrie, im Maschinenbau oder im Bauwesen oder im Bereich der selben bieten sich Einsatzmöglichkeiten.Such components are mainly used in automobile construction, but also in the home appliance industry, in mechanical engineering or construction or in the field of the same offer applications.

Der intensiv umkämpfte Automobilmarkt zwingt die Hersteller, ständig nach Lösungen zur Senkung ihres Flottenverbrauches unter Beibehaltung eines höchstmöglichen Komforts und Insassenschutzes zu suchen. Dabei spielt einerseits die Gewichtsersparnis aller Fahrzeugkomponenten eine entscheidende Rolle, andererseits aber auch ein möglichst günstiges Verhalten der einzelnen Bauteile bei hoher statischer und dynamischer Beanspruchung im Betrieb wie auch im Crashfall.The highly competitive automotive market is forcing manufacturers to constantly seek solutions to reduce their fleet consumption while maintaining maximum comfort and occupant safety. On the one hand, the weight saving of all vehicle components plays a decisive role, but on the other hand also the most favorable possible behavior of the individual components with high static and dynamic stress during operation as well as in the event of a crash.

Den notwendigen Werkstoffanforderungen versuchen die Vormateriallieferanten dadurch Rechnung zu tragen, dass durch die Bereitstellung hoch- und höchstfester Stähle die Wanddicken reduziert werden können, bei gleichzeitig verbessertem Bauteilverhalten bei der Fertigung und im Betrieb.The material suppliers are trying to meet the material requirements by reducing the wall thicknesses by providing high-strength and ultra-high-strength steels, while at the same time improving component behavior during production and operation.

Diese Stähle müssen daher vergleichsweise hohen Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Formänderungsvermögen, Zähigkeit, Energieaufnahmevermögen und Korrosionsbeständigkeit sowie ihrer Verarbeitbarkeit, beispielsweise bei der Kaltumformung in Bezug auf das Dauerschwingverhalten und beim Schweißen, genügen.These steels must therefore meet comparatively high requirements in terms of strength, deformability, toughness, energy absorption capacity and corrosion resistance and their processability, for example in cold forming with respect to fatigue behavior and during welding.

Unter den vorgenannten Aspekten gewinnt die Herstellung von Bauteilen aus höher- und hochfesten Stählen mit Streckgrenzen oberhalb 400 MPa, vorteilhaft oberhalb 600 oder oberhalb 800 MPa bis etwa 1800 MPa oder sogar darüber zunehmend an Bedeutung.Among the above aspects, the production of components of higher and high strength steels with yield strengths above 400 MPa, advantageously above 600 or above 800 MPa to about 1800 MPa or even more important.

Es ist bekannt, zur Herstellung eines Bauteils zunächst eine Blechplatine aus Warm- oder Kaltband bei Raumtemperatur auf Maß zu schneiden. Als Schneidverfahren kommen zumeist mechanische Trennverfahren, wie z.B. das Abscheren oder Stanzen, seltener aber auch thermische Trennverfahren, wie z.B. das Laserschneiden, zur Anwendung. Thermische Trennverfahren sind deutlich kostenintensiver im Vergleich zu mechanischen Trennverfahren, so dass diese nur in Ausnahmefällen eingesetzt werden.It is known to first cut a sheet metal blank of hot or cold strip at room temperature to produce a component. The cutting process is usually mechanical separation processes, such. shearing or punching, but more rarely also thermal separation methods, such as e.g. laser cutting, for use. Thermal separation processes are significantly more costly compared to mechanical separation processes, so that they are used only in exceptional cases.

Nach dem Zuschneiden wird die zugeschnittene Platine in ein Umformwerkzeug gelegt und in ein- oder mehrstufigen Umformschritten das fertige Bauteil, wie z.B. ein Fahrwerksträger, erzeugt.After cutting the cut board is placed in a forming tool and in single or multi-stage forming steps the finished component, such as. a chassis carrier generated.

Bei der Umformung werden die Schnittkanten, insbesondere wenn sie auf- bzw. hochgestellt werden, z.B. bei Kragenoperationen in gelochten Platinen, besonders belastet.In forming, the cut edges, especially when raised or raised, e.g. in collar operations in perforated boards, particularly stressed.

Vor der Umformung werden optional diverse weitere Fertigungsschritte, wie z.B. Stanz- und Schneidoperationen an der Platine, vorgenommen.Before forming, various further manufacturing steps, such as e.g. Punching and cutting operations on the board, made.

An den Schnittkanten können diverse Vorschädigungen vorliegen. Diese sind einerseits bedingt durch eine Kaltverfestigung des Werkstoffs, hervorgerufen durch das mechanische Trennen, das eine totale Umformung bis zur Materialtrennung darstellt. Andererseits kann eine Kerbwirkung auftreten, welche durch die Topographie der Schnittfläche entsteht.At the cutting edges various preliminary damages can be present. These are on the one hand due to a work hardening of the material, caused by the mechanical separation, which represents a total deformation to material separation. On the other hand, a notch effect can occur, which arises due to the topography of the cut surface.

Gerade bei den hier betrachteten Stählen tritt daher bei der anschließenden Umformung eine erhöhte Risswahrscheinlichkeit in den Randbereichen dieser Schnittkanten auf.In the case of the steels considered here, therefore, an increased crack probability occurs in the edge regions of these cut edges in the subsequent forming.

Die genannten Vorschädigungen an den Blechkanten können zum vorzeitigen Versagen bei nachfolgenden Umformoperationen bzw. beim Betrieb der Komponente führen.The aforementioned damage to the sheet edges can lead to premature failure in subsequent forming operations or during operation of the component.

Die Prüfung des Umformverhaltens geschnittener Blechkanten im Hinblick auf deren Kantenrissempfindlichkeit wird mit einem Lochaufweitversuch nach ISO 16630 durchgeführt. Beim Lochaufweitversuch wird in das Blech durch Scherschneiden ein kreisrundes Loch eingebracht, das dann durch einen konischen Stempel aufgeweitet wird. Die Messgröße ist die auf den Ausgangsdurchmesser bezogene Änderung des Lochdurchmessers, bei der am Rand des Lochs an der Schnittkante der erste Riss auftritt.The testing of the forming behavior of cut sheet edges with regard to their edge crack sensitivity is carried out with a hole expansion test according to ISO 16630. When Lochaufweitversuch a circular hole is introduced into the sheet by shear cutting, which is then widened by a conical punch. The measured variable is the change in the hole diameter relative to the initial diameter at which the first crack occurs at the edge of the hole at the cutting edge.

Um die vorab beschriebene Kantenrissempfindlichkeit bei der Kaltumformung von schergeschnittenen oder gestanzten Blechkanten zu minimieren, sind z.B. Ansätze zur Veränderung der Legierungszusammensetzung und Werkstoffprozessierung (z.B. gezieltes Einstellen eines optimierten Gefüges) oder der Verfahrenstechnik beim Kaltbeschnitt der Platine (z.B. über Modifikationen von Schneidspalt, Geschwindigkeit, Mehrfachbeschnitt etc.) bekannt. In order to minimize the edge crack sensitivity described above in the cold forming of sheared or punched sheet edges, for example, approaches to changing the alloy composition and material processing (eg targeted setting of an optimized microstructure) or the process technology in Kaltbeschnitt the board (eg via modifications of cutting gap, speed, Mehrfachbeschnitt etc.).

Diese Maßnahmen sind entweder teuer und aufwändig (z.B. mehrstufige Schneidoperationen, Instandhaltung von 3-D Schneidwerkzeugen etc.), oder sie liefern noch keine optimalen Ergebnisse.These measures are either expensive and expensive (e.g., multi-stage cutting operations, maintenance of 3-D cutting tools, etc.), or they do not yet provide optimal results.

Des Weiteren ist es aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 049 155 A1 bekannt, zumindest den Bereich der Schnittkante auf eine definierte Temperatur zu erwärmen und das Schneiden bei dieser Temperatur durchzuführen, um die Umformbarkeit der geschnittenen Kanten zu verbessern und so die Kaltverfestigung im Bereich der Schnittkante zu reduzieren oder zu vermeiden. Nachteilig sind hierbei der zur Erwärmung des Bleches notwendige hohe technische und wirtschaftliche Aufwand einerseits und andererseits die Zwangskopplung einer Erwärmung der Platine mit unmittelbar nachfolgendem Schneiden, die die Produktion unflexibler macht.Furthermore, it is from the published patent application DE 10 2009 049 155 A1 It is known to heat at least the region of the cut edge to a defined temperature and to perform cutting at this temperature in order to improve the formability of the cut edges and thus to reduce or avoid strain hardening in the region of the cut edge. The disadvantage here are the necessary for heating the sheet high technical and economic effort on the one hand and on the other hand, the forced coupling a heating of the board with immediately subsequent cutting, which makes the production inflexible.

Aus der DE 10 2011 121 904 A1 ist es zudem bekannt, ein schergeschnittenes Blech kalt umzuformen und vor weiteren Umformvorgängen die kaltverfestigten Bereiche lokal mittels eines Lasers zu erwärmen mit dem Ziel einer partiellen Entfestigung. Nachteilig ist hierbei insbesondere die lokale Entfestigung, die hinsichtlich des eingesetzten oft hoch- und höchstfesten Materials insbesondere bei Belastungssituationen und unter schwingender Beanspruchung eine Ungänze darstellt. Darüber hinaus ist unklar, wo genau die Erwärmung stattfinden und wie die lokale Erwärmung mit Temperatur und Zeitverlauf konkret erfolgen soll. Des Weiteren ist unklar, wie und in welchem Maße durch die partielle Entfestigung das Umformvermögen des bereits kaltumgeformten Bleches verbessert werden kann.From the DE 10 2011 121 904 A1 It is also known to cold form a sheared sheet and to heat the cold worked areas locally by means of a laser before further forming operations with the aim of partial softening. The disadvantage here is in particular the local softening, which represents a discontinuity in terms of the often used highly and extremely strong material, especially in stress situations and under oscillatory stress. In addition, it is unclear exactly where the warming will take place and how the local warming with temperature and time course should take place concretely. Furthermore, it is unclear how and to what extent by partial softening the forming capacity of the already cold-formed sheet can be improved.

Die DE 10 2014 016 614 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Umformen einer Platine aus Stahl, bei dem eine zugeschnittene Platine nach optionalen Stanz- und/oder Schneidoperationen in den Bereichen der schergeschnittenen Kanten einer kurzen Temperaturbehandlung (max. 10 Sekunden) bei mindestens 600 °C unterzogen wird. Die wärmebehandelten Kanten werden anschließend zu einem beliebigen Zeitpunkt nach ihrer Erwärmung kalt umgeformt. Auch wenn dieses Verfahren grundsätzlich eine im Vergleich zu anderen vorbekannten Verfahren erhöhte Umformbarkeit kaltverfestigter, mechanisch getrennter Blechkanten ermöglicht, ist es dennoch aus den eingangs genannten Gründen erstrebenswert, eine noch höhere Umformbarkeit der schergeschnittenen Kanten zu erreichen.The DE 10 2014 016 614 A1 describes a method of manufacturing a component by forming a steel blank by subjecting a blanked blank to a short temperature treatment (at most 10 seconds) at a minimum of 600 ° C after optional blanking and / or cutting operations in the areas of the sheared edges. The heat treated edges are then cold formed at any time after being heated. Although this method basically allows for increased workability of work-hardened, mechanically separated sheet edges compared to other previously known methods, it is still desirable for the reasons mentioned at the outset to achieve an even higher formability of the shear-cut edges.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines kaltumgeformten Bauteils aus einer bei Raumtemperatur schergeschnittenen Blechplatine bereitzustellen, das sich vorzugsweise in den durch Schneid- oder Stanzoperationen stark beanspruchten Kantenbereichen der Platine während der nachfolgenden Kaltumformung durch eine gegenüber herkömmlichen Verfahren erhöhte Umformbarkeit sowie verminderte Rissempfindlichkeit auszeichnet.It is therefore the object of the present invention to provide an alternative method for producing a cold-formed component from a sheet metal sheet sheared at room temperature, which preferably increased in the edge portions of the board severely stressed by cutting or punching operations during the subsequent cold forming by a conventional method Formability and reduced crack sensitivity distinguishes.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und insbesondere durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Weiterformen einer bereits vorgeformten Kontur einer Platine, wobei die zuvor bei Umgebungstemperatur aus einem Band oder einem Blech zugeschnittene Platine nach optionalen weiteren, bei Umgebungstemperatur durchgeführten Fertigungsschritten, wie z.B. Stanz- oder Schneidoperationen zur Erzielung von Aussparungen oder Durchbrüchen, in ausgewählten, durch die Stanz- oder Schneidoperationen kaltverfestigten Kantenbereichen, zum Erhalt einer vorgeformten Kontur einer ersten Umformung bei Umgebungstemperatur unterzogen wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass optional schon die zur Umformung vorgesehenen Kantenbereiche aber mindestens die der ersten Umformung bereits unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von maximal 10 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden und die Kantenbereiche zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der Wärmebehandlung einer zweiten Umformung oder weiteren Umformungen bei Umgebungstemperatur mit jeweils wieder vorgeschalteten Wärmebehandlungen unterzogen werden.The invention achieves this object with the features of the claims and in particular by a method for producing a component by further shaping an already preformed contour of a board, wherein the previously cut at ambient temperature from a strip or a sheet metal circuit board for optional further, carried out at ambient temperature manufacturing steps, such as Punching or cutting operations to achieve recesses or breakthroughs, in selected, by the punching or cutting operations work hardened edge portions to obtain a preformed contour of a first deformation at ambient temperature is subjected, which is characterized in that optional already provided for forming edge portions at least the edge regions already subjected to the first deformation are heated to a temperature of at least 600 ° C. for a maximum of 10 seconds, and the edge regions are subjected to a respective subsequent heat treatment at any time after the heat treatment of a second transformation or further transformations at ambient temperature ,

Als Umgebungstemperatur werden sowohl die Raumtemperatur, beispielsweise 20°C, als auch die Temperatur des Umformwerkzeugs betrachtet. Die Temperatur des Umformwerkzeugs kann dabei deutlich über der Raumtemperatur liegen.As ambient temperature, both the room temperature, for example 20 ° C, and the temperature of the forming tool are considered. The temperature of the forming tool can be well above the room temperature.

In Versuchen hat sich gezeigt, dass die unerwünschte aber unumgängliche Kaltverfestigung mechanisch geschnittener Kanten, die bei der nachfolgenden Umformung der Kantenbereiche noch ausgeprägter wird, durch eine Temperaturbehandlung nur der beanspruchten Kantenbereiche bei mindestens 600 °C deutlich vermindert oder sogar eliminiert werden kann. Dafür ist bereits eine sehr kurze Temperaturbehandlung von maximal 10 Sekunden, insbesondere von 0,02 bis 10 Sekunden oder sogar von 0,1 bis 2 Sekunden ausreichend.Experiments have shown that the unwanted but inevitable work hardening of mechanically cut edges, which becomes even more pronounced in the subsequent shaping of the edge regions, can be significantly reduced or even eliminated by at least 600 ° C. temperature treatment of only the claimed edge regions. For a very short temperature treatment of a maximum of 10 seconds, in particular from 0.02 to 10 seconds or even from 0.1 to 2 seconds is sufficient.

Es wurde nun gefunden, dass eine durch Scherschneiden und Umformen der Kantenbereiche erschöpfte oder zumindest eingeschränkte Umformbarkeit des Materials durch die erwähnte Temperaturbehandlung wieder vollständig, großenteils oder zumindest anteilig regeneriert wird. In der Folge können vorgeformte Konturen nach der kurzen Temperaturbehandlung bei mindestens 600 °C erneut bei Raumtemperatur umgeformt bzw. weitergeformt werden, ohne dass ein erhöhtes Risiko einer Rissbildung in den Kantenbereichen besteht. Denn durch die Temperaturbehandlung der Kantenbereiche der vorgeformten Kontur wird nicht nur die unerwünschte Kaltverfestigung eliminiert, sondern es werden auch Gefügeschädigungen im Werkstoff sowie nachteilige Konturveränderungen wie beispielsweise Mikrorisse entfernt, sodass der zuvor in seiner Umformbarkeit nahezu erschöpfte Werkstoff nach der Temperaturbehandlung wieder bedenkenlos weiter umgeformt werden kann. Die erfindungsgemäße Abfolge einer ersten Umformung, der Temperaturbehandlung und der zweiten Umformung ermöglicht daher ein wesentlich größeres Umformpotential von Werkstoffen als es herkömmliche Verfahren bieten können. It has now been found that a formability of the material which is exhausted or at least restricted by shear cutting and reshaping of the edge regions is regenerated completely, largely or at least proportionally by the mentioned temperature treatment. As a result, preformed contours can be reshaped or reshaped at room temperature at least 600 ° C after the brief heat treatment, without any risk of crack formation in the edge areas. Because by the temperature treatment of the edge portions of the preformed contour not only the unwanted work hardening is eliminated, but it is also Gefügeschädigungen in the material and adverse contour changes such as microcracks removed, so that the previously almost deformed in its formability material after temperature treatment can be re-formed without hesitation , The sequence according to the invention of a first transformation, the temperature treatment and the second transformation therefore permits a substantially greater deformation potential of materials than conventional processes can offer.

Durch die zweite Umformung kann nun nach einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits das gewünschte Bauteil erhalten werden.As a result of the second transformation, according to one possible embodiment of the method according to the invention, the desired component can now be obtained.

Nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens können alternativ nach der zweiten Umformung noch beliebig viele, insbesondere zwei, drei oder vier, weitere Umformschritte der Kantenbereiche bei Raumtemperatur durchgeführt werden, wobei jedem der weiteren Umformschritte auch eine weitere Temperaturbehandlung der Kantenbereiche bei mindestens 600 °C für die Dauer von maximal 10 Sekunden, insbesondere für 0,02 bis 10 oder 0,1 bis 2 Sekunden, vorausgeht. Auf diese Weise kann ein Bauteil in einem mehrschrittigen Prozess hergestellt werden, in dem sich in dem Material zunächst in jedem Umformschritt die aus der Kaltverfestigung resultierenden unerwünschten Materialeigenschaften, insbesondere die erhöhte Rissanfälligkeit, einstellen, diese aber durch die nachfolgende Temperaturbehandlung wieder eliminiert oder zumindest deutlich reduziert werden.According to another embodiment of the method alternatively after the second forming any number, in particular two, three or four, further forming steps of the edge regions are carried out at room temperature, each of the further forming steps also a further temperature treatment of the edge regions at least 600 ° C for the Duration of a maximum of 10 seconds, in particular for 0.02 to 10 or 0.1 to 2 seconds, precedes. In this way, a component can be produced in a multi-step process in which the undesirable material properties resulting from strain hardening, in particular the increased susceptibility to cracking, are initially set in the material in each forming step, but are eliminated or at least significantly reduced by the subsequent temperature treatment become.

An die zweite Umformung können sich daher gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beliebig viele alternierende Umform- und Wärmebehandlungsschritte anschließen, in Folge derer schließlich das gewünschte Bauteil erhalten wird.Therefore, according to this embodiment of the method according to the invention, any number of alternating forming and heat treatment steps can follow the second forming, as a result of which the desired component is finally obtained.

Die einzelnen Umform- und Temperaturbehandlungsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können zu einem beliebigen Zeitpunkt, d.h. zeitlich voneinander entkoppelt, erfolgen.The individual forming and temperature treatment steps of the process according to the invention can be carried out at any time, i. temporally decoupled, done.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere anwendbar auf beliebige schergeschnittene Materialkanten, insbesondere auf gestanzte Löcher sowie auf Kanten mit beliebiger Kontur. Durch die erfindungsgemäß erhöhte Umformbarkeit ist es dabei möglich, auch komplexe Geometrien herzustellen, für die es beispielsweise mehrerer Umformschritte bedarf. Auch anspruchsvolle Bauteile können dadurch einteilig hergestellt werden, sodass zusätzliche Fügeoperationen entfallen können.The inventive method is particularly applicable to any sheared material edges, in particular punched holes and edges with any contour. Due to the inventively increased formability, it is possible to produce complex geometries, for which it requires, for example, several forming steps. Demanding components can also be produced in one piece, eliminating the need for additional joining operations.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Wärmebehandlung bevorzugt über die gesamte Dicke der Platine und in Ebenenrichtung der Platine in einem Bereich, der höchstens ihrer Dicke entspricht. Die Dauer der Wärmeeinwirkung richtet sich dabei nach der Art des Wärmebehandlungsverfahrens.In the method according to the invention, the heat treatment is preferably carried out over the entire thickness of the board and in the plane direction of the board in a range which corresponds at most to their thickness. The duration of the heat depends on the type of heat treatment process.

Die Erwärmung selbst kann auf beliebige Weise, zum Beispiel konduktiv, induktiv über Strahlungserwärmung oder mittels Laserbearbeitung erfolgen. Hervorragend geeignet für die Wärmebehandlung ist die konduktive Erwärmung, wie sie zum Beispiel in der Automobilfertigung vielfach am Beispiel von Punktschweißungen angewendet wird.The heating itself can take place in any desired manner, for example, conductively, inductively via radiation heating or by means of laser processing. Excellent for the heat treatment is the conductive heating, as it is often used in the automotive industry for example on the example of spot welds.

Vorteilhaft eignet sich zum Beispiel eine Punktschweißmaschine mit eher kurzen Einwirkzeiten zur Behandlung von gestanzten Löchern in der Platine, wohingegen bei zu behandelnden längeren Kantenabschnitten das induktive Verfahren, Strahlungserwärmung oder Laserbearbeitung mit längeren Einwirkzeiten in Frage kommen.Advantageously, for example, is a spot welding machine with rather short exposure times for the treatment of punched holes in the board, whereas in indefinite to be treated edge portions, the inductive method, radiation heating or laser processing with longer exposure times in question.

Somit erfolgt die Wärmeeinbringung nur sehr konzentriert in den scherbeeinflussten Schnittkantenbereichen und ist daher mit einem vergleichsweise geringen Energieaufwand verbunden, insbesondere hinsichtlich Verfahren, bei denen die gesamte Platine einer Erwärmung zugeführt wird oder eine um Größenordnungen zeitlich aufwendigere Spannungsarmglühung Anwendung findet.Thus, the heat input is very concentrated in the shear-influenced cutting edge areas and is therefore associated with a comparatively low energy consumption, in particular with regard to methods in which the entire board is supplied to a heating or by orders of magnitude temporally more expensive stress relief is applied.

Das Prozessfenster für die zu erreichende Temperatur im Schnittkantenbereich ist zudem sehr groß und umfasst einen Temperaturbereich von oberhalb 600 °C bis hin zur Solidustemperatur von ca. 1500°C.The process window for the temperature to be reached in the cutting edge area is also very large and covers a temperature range from above 600 ° C up to the solidus temperature of approx. 1500 ° C.

Die Versuche haben außerdem gezeigt, dass die Eliminierung der Kaltverfestigung entscheidend für eine deutliche Verbesserung des Lochaufweitvermögens ist. Zudem werden durch die Wärmebehandlung Ungänzen, wie z.B. Poren, geschlossen und so die Topografie der Schnittkanten positiv beeinflusst.The experiments have also shown that the elimination of strain hardening is crucial for a significant improvement in Lochaufweitvermögens. In addition, by the heat treatment, discontinuities such as e.g. Pores, closed and thus positively influenced the topography of the cut edges.

Dies ist unabhängig davon, ob die Wärmebehandlung unterhalb oder oberhalb der Umwandlungstemperatur Ac1 stattfindet.This is independent of whether the heat treatment takes place below or above the transformation temperature Ac1.

Wird die Wärmebehandlung oberhalb von Ac1 durchgeführt, kommt es nach der Behandlung im Zuge einer raschen Abkühlung aufgrund des umgebenden kalten Materials bei umwandlungsfähigen Stählen zu einer Umwandlung in sogenannte metastabile Phasen. Das sich daraufhin einstellende Gefüge weist im Vergleich zum nicht wärmebehandelten Bereich mindestens die gleiche oder eine erhöhte Härte auf. Beispielweise steigt die Vickershärte um bis zu 1000 HV. If the heat treatment is carried out above Ac1, conversion into so-called metastable phases takes place after treatment in the course of a rapid cooling due to the surrounding cold material in the case of convertible steels. The resulting structure then has at least the same or an increased hardness compared to the non-heat treated area. For example, the Vickers hardness increases by up to 1000 HV.

Eine Gefügeumwandlung mit einer damit in aller Regel einhergehenden Härtesteigerung hat überraschenderweise keinen negativen Einfluss auf das Lochaufweitvermögen, unabhängig davon, ob ein im Vergleich zum Ausgangsgefüge härteres und damit weniger zähes Gefüge eingestellt wird, so dass auch Behandlungstemperaturen der Schnittkanten bis hin zur Solidusgrenze möglich sind.Surprisingly, a microstructure transformation with as a rule associated increase in hardness has no negative influence on the Lochaufweitvermögen, regardless of whether a harder compared to the initial structure and thus less tough structure is set, so that treatment temperatures of the cut edges to the solidus limit are possible.

Entscheidend bleibt in jedem Falle, dass die durch das Schneiden eingebrachte Kaltverfestigung weitestgehend eliminiert wird.In any case, it is crucial that the strain hardening introduced by cutting is largely eliminated.

Zum Schutz der erwärmten Schnittkantenbereiche vor Oxidation sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, diese Bereiche mit Inertgasen, zum Beispiel Argon oder Stickstoff, zu spülen. Die Inertgasspülung erfolgt dabei während der Dauer der Wärmebehandlung, kann aber auch, falls es notwendig erscheint, zusätzlich schon kurz vor Beginn und/oder in einem begrenzten Zeitraum noch nach Durchführung der Wärmebehandlung erfolgen.To protect the heated cut edge regions from oxidation, an advantageous development of the invention provides for flushing these regions with inert gases, for example argon or nitrogen. The Inertgasspülung takes place during the duration of the heat treatment, but can also, if necessary, in addition to take place shortly before the start and / or in a limited period of time after performing the heat treatment.

Die Umformschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können vorteilhafterweise mit den bereits in der Produktion vorhandenen Umformwerkzeugen, z.B. zylindrischen oder konischen Stempeln, durchgeführt werden.The forming steps of the method according to the invention can advantageously be carried out with the forming tools already in production, e.g. cylindrical or conical punches.

Durch die zeitliche Entkopplung der einzelnen Umform- und Temperaturbehandlungsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der industriellen Anwendung des Verfahrens eine besonders hohe Flexibilität im Produktionsablauf ermöglicht. Wenn es aus produktionstechnischer Sicht vorteilhaft erscheint, kann die Erwärmung der Schnittkanten jedoch auch unmittelbar nach dem ersten Umformschritt bzw. unmittelbar nach einem optionalen weiteren Umformschritt erfolgen. Dazu kann eine Wärmebehandlungsvorrichtung einer Umformeinrichtung zum Kaltumformen der Platine direkt nachgeschaltet sein.Due to the temporal decoupling of the individual forming and temperature treatment steps of the method according to the invention a particularly high flexibility in the production process is made possible in the industrial application of the method. If it appears advantageous from a production engineering point of view, however, the heating of the cut edges can also take place immediately after the first forming step or immediately after an optional further forming step. For this purpose, a heat treatment device of a forming device for cold forming of the board can be connected directly downstream.

Die Platine selbst kann z.B. flexibel mit unterschiedlichen Dicken gewalzt sein oder aus Kalt- oder Warmband gleicher oder unterschiedlicher Dicke und/oder Güte gefügt sein. Die Erfindung ist anwendbar für warm- oder kaltgewalzte Stahlbänder aus weichen bis hochfesten Stählen, die mit einer korrosionshemmenden Schicht als metallischem und/oder organischem Überzug versehen sein können. Der metallische Überzug kann zum Beispiel Zink, Magnesium, Aluminium und/oder Silizium enthalten oder daraus bestehen.The board itself may e.g. be rolled flexibly with different thicknesses or joined from cold or hot strip of the same or different thickness and / or quality. The invention is applicable to hot or cold rolled steel strip from soft to high strength steels, which may be provided with a corrosion inhibiting layer as a metallic and / or organic coating. The metallic coating may, for example, contain or consist of zinc, magnesium, aluminum and / or silicon.

Die Eignung von beschichteten Stahlbändern erklärt sich aus der Möglichkeit, die Behandlung des Kantenbereichs auf einen Abstand zur Kante zu beschränken, der einem Bruchteil der Platinendicke entspricht, da in diesem Bereich der überwiegende Anteil der schädlichen Kaltverfestigung beim Scherschneiden vorliegt. So kann bei Blechdicken von einigen Millimetern Dicke der Bereich bis zu einem Abstand zur Kante von einigen zehn Mikrometern bereits ausreichend sein, so dass beispielsweise der wirksame Korrosionsschutz einer metallischen korrosionshemmenden Schicht nicht oder nur unerheblich beeinflusst wird.The suitability of coated steel strips can be explained by the possibility of limiting the treatment of the edge area to a distance to the edge, which corresponds to a fraction of the board thickness, since in this area the predominant part of the damaging work hardening during shear cutting is present. Thus, for sheet thicknesses of a few millimeters thickness, the range up to a distance to the edge of a few tens of micrometers may already be sufficient, so that, for example, the effective corrosion protection of a metallic corrosion-inhibiting layer is not or only insignificantly influenced.

Als höherfeste Stähle kommen alle einphasigen aber auch mehrphasige Stahlsorten zur Anwendung. Dazu gehören mikrolegierte, höherfeste Stahlsorten genauso wie bainitische, ferritische oder martensitische Sorten sowie Dualphasen, Komplexphasen und TRIP Stähle. Beispielsweise kommen Stähle mit folgender Legierungszusammensetzung in Gew.-% zum Einsatz: C 0,01 - 0,2% Si 0,2 - 4,0% Mn 0,5 - 4,0% Al 0,02 - 0,1 Ti 0,0 - 0,2 V 0,0 - 0,3 Nb 0,0 - 0,1 mit optionaler Zugabe von Cr, Ni, Mo, B, Rest Eisen, einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen.As higher-strength steels, all single-phase as well as multi-phase steel grades are used. These include microalloyed, high-strength steels as well as bainitic, ferritic or martensitic grades as well as dual phases, complex phases and TRIP steels. For example, steels having the following alloy composition in% by weight are used: C 0.01 - 0.2% Si 0.2 - 4.0% Mn 0.5 - 4.0% al 0.02-0.1 Ti 0.0-0.2 V 0.0-0.3 Nb 0,0 - 0,1 with optional addition of Cr, Ni, Mo, B, balance iron, including impurities caused by melting.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den bekannten Maßnahmen zur Verminderung der Kantenrissempfindlichkeit den Vorteil, dass durch die Wärmebehandlung nur die scherbeeinflussten Kantenbereiche mikrostrukturell verändert werden und die Festigkeit dabei in der Regel nicht verringert, sondern erhöht wird. Die Unempfindlichkeit gegenüber Kantenrissen im Sinne eines größeren Lochaufweitvermögens kann damit um den Faktor 3 oder sogar mehr als 4 verbessert werden.Compared with the known measures for reducing edge crack sensitivity, the method according to the invention has the advantage that only the shard-influenced edge regions are microstructured by the heat treatment and the strength is generally not reduced but increased. The insensitivity to edge cracks in the sense of a larger Lochaufweitvermögens can be improved by a factor of 3 or even more than 4.

Bei der industriellen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann aufgrund der deutlich erhöhten Umformbarkeit der kritischen scherbeeinflussten Kantenbereiche von Platinen einerseits der Ausschuss an umgeformten Bauteilen gesenkt werden und andererseits können bislang notwendige Fügeoperationen zum Beispiel durch jetzt durchführbare Kragenoperationen bei der Ausbildung z.B. von Lagerstellen eingespart werden.In the industrial application of the method according to the invention can be reduced due to the significantly increased formability of the critical shear-influenced edge regions of boards on the one hand, the Committee of deformed components and on the other hand, previously necessary Joining operations can be saved, for example, by now practicable collar operations in the training of eg bearing points.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt darüber hinaus durch das verbesserte Umformvermögen der Schnittkantenbereiche komplexere Bauteilgeometrien und somit eine größere konstruktive Freiheit bei Verwendung derselben Werkstoffe. Zudem wird die Dauerfestigkeit des kalt umgeformten Bauteils erwartungsgemäß aufgrund des sich einstellenden, zwar möglicherweise im Vergleich zum Ausgangszustand härteren aber homogeneren Gefüges nicht verringert, sondern insbesondere bei ausgeprägt zweiphasigen Gefügen wie z.B. Dualphasengefügen erhöht.The inventive method also allows more complex component geometries and thus greater freedom in design when using the same materials due to the improved formability of the cut edge regions. In addition, the fatigue strength of the cold-formed component is expected not to be reduced due to the self-adjusting, but possibly harder but more homogeneous compared to the initial state, but in particular in the case of pronounced biphasic structures, such as e.g. Dual phase structures increased.

Aufgrund der kurzen Temperaturbehandlungsdauer von maximal 10 Sekunden kann das erfindungsgemäße Verfahren in einer Serienfertigung, die eine Taktung im Bereich von 0,1 bis 10 Sekunden vorgibt, als Zwischenfertigungsschritt integriert werden. Insbesondere die Fertigung von Blechkomponenten im Automobilbereich in mehreren aufeinander folgenden Schritten stellt somit einen prädestinierten Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.Due to the short temperature treatment period of a maximum of 10 seconds, the method according to the invention can be integrated as an intermediate production step in a series production which specifies a cycle in the range of 0.1 to 10 seconds. In particular, the production of sheet metal components in the automotive sector in several successive steps thus represents a predestined scope of the method according to the invention.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch die Verwendung einer Platine aus Stahl zur Herstellung eines Bauteils, wobei die zuvor bei Raumtemperatur aus einem Band oder einem Blech zugeschnittene Platine nach optionalen weiteren bei Raumtemperatur durchgeführten Fertigungsschritten, wie z.B. Stanz- oder Schneidoperationen zur Erzielung von Aussparungen oder Durchbrüchen, in ausgewählten durch die Stanz- oder Schneidoperationen kaltverfestigten Kantenbereichen zum Erhalt einer vorgeformten Kontur einer ersten Umformung bei Raumtemperatur unterzogen wird, und wobei die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von maximal 10 Sekunden, bevorzugt von 0,02 bis 10 Sekunden oder von 0,1 bis 2 Sekunden, auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden und die Kantenbereiche zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der Wärmebehandlung einer zweiten Umformung bei Raumtemperatur unterzogen werdenThe invention also relates to the use of a steel circuit board for the manufacture of a component, wherein the board previously cut to size from a strip or sheet at room temperature is subjected to optional further production steps carried out at room temperature, e.g. Punching or cutting operations to provide recesses or apertures in selected edge portions cold work hardened by the punching or cutting operations to obtain a preformed contour of a first transformation at room temperature, and wherein the first reshaped edge portions are for a maximum of 10 seconds; preferably from 0.02 to 10 seconds or from 0.1 to 2 seconds, to a temperature of at least 600 ° C and the edge portions are subjected to a second transformation at room temperature at any time after the heat treatment

Optional kann das Band oder Blech, aus welchem die für die Erzeugung des Bauteils verwendete Platine zugeschnitten wird, in einem Vorbehandlungsschritt bereits vorgeformt und anschließend aus dem schon vorgeformten Band oder Blech die Platine geschnitten werden, wenn dies fertigungstechnisch sinnvoll erscheint. Alternativ kann die Vorformung auch erst an der bereits zugeschnittenen Platine erfolgen.Optionally, the band or sheet, from which the board used for the production of the component is cut, preformed in a pre-treatment step and then cut from the already preformed band or sheet, the board, if this makes sense in terms of manufacturing technology. Alternatively, the preforming can also be done only on the already cut board.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Zuschnitt dabei durch Scherschneiden, wobei der Begriff Scherschneiden sowohl offene als auch geschlossene Schnitte umfasst, d.h. sowohl Schneid- als auch Stanzoperationen.According to a preferred embodiment, the blank is cut by shearing, the term shear cutting including both open and closed cuts, i. both cutting and punching operations.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der 1, die eine schematische Darstellung der einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.Other features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of the 1 which shows a schematic representation of the individual steps of the method according to the invention.

Das linke Bild der 1 zeigt das optionale Vorformen einer bereits durch Scherschneiden zugeschnittenen Platine. Das zweite Bild von links in der 1 zeigt das Ausstanzen eines Loches in die Platine (Schritt 1). Die Schnittkanten des Loches werden sodann optional einer erfindungsgemäßen Erwärmung unterzogen (Schritt 1a) Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet weiterhin das anschließende Umformen der Platine in ihren Kantenbereichen zu einer vorgeformten Kontur, beispielsweise zu einem unvollständig ausgebildeten Kragen (Schritt 2).The left picture of the 1 shows the optional preforming of a board already cut by shear cutting. The second picture from the left in the 1 shows the punching of a hole in the board (step 1 ). The cut edges of the hole are then optionally subjected to heating according to the invention (step 1a The inventive method further includes the subsequent forming of the board in its edge regions to a preformed contour, for example, to an incomplete collar (step 2 ).

Da die so erhaltene vorgeformte Kontur in ihren scherbeeinträchtigten Kantenbereichen eine hohe Kaltverfestigung aufweist, welche bei weiterer Umformung möglicherweise zu Defekten im Werkstoff führen würde, werden die Kantenbereiche anschließend zur Eliminierung bzw. Reduzierung der Kaltverfestigung der erfindungsgemäßen Temperaturbehandlung von mindestens 600 °C für eine Dauer von maximal 10 Sekunden unterzogen (Schritt 3).Since the preformed contour obtained in this way has a high work hardening in its shear-damaged edge regions, which would possibly lead to defects in the material during further forming, the edge regions are subsequently eliminated or reduced by at least 600 ° C. for at least 600 ° C. for a duration of for a maximum of 10 seconds (step 3 ).

Durch die Temperaturbehandlung erhält das Bauteil auch in den beanspruchten Kantenbereichen in erheblichem Maße seine Umformbarkeit zurück, sodass im nächsten Schritt eine erneute, weitere Umformung stattfinden kann (Schritt 4).As a result of the temperature treatment, the component is also given a considerable degree of deformability in the stressed edge regions, so that a further, further transformation can take place in the next step (step 4 ).

In Ausführungsformen, in denen durch die zweite Umformung noch nicht das gewünschte Bauteil erhalten wird, können die durch die zweite Umformung erzeugten Materialspannungen wieder zumindest teilweise durch eine nachfolgende Temperaturbehandlung von mindestens 600 °C für eine Dauer von maximal 10 Sekunden eliminiert werden, woraufhin ein dritter Umformschritt stattfinden kann. In embodiments in which the desired deformation is not yet obtained by the second deformation, the material stresses generated by the second deformation can be at least partially eliminated by a subsequent temperature treatment of at least 600 ° C. for a maximum of 10 seconds, after which a third Forming step can take place.

Sollte das gewünschte Ergebnis auch infolge des dritten Umformschrittes noch nicht erreicht sein, können die Schritte der Temperaturbehandlung von mindestens 600 °C für eine Dauer von maximal 10 Sekunden, gefolgt von einem nachfolgenden Umformschritt bei Raumtemperatur, beliebig oft wiederholt werden.Should the desired result not be reached as a result of the third forming step, the steps of the temperature treatment of at least 600 ° C for a maximum of 10 seconds, followed by a subsequent forming step at room temperature, as often as may be repeated.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der 1 sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, in the 1 As well as in the claims disclosed features of the invention, both individually and in any combination for the realization be essential to the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009049155 A1 [0019]DE 102009049155 A1 [0019]
  • DE 102011121904 A1 [0020]DE 102011121904 A1 [0020]
  • DE 102014016614 A1 [0021]DE 102014016614 A1 [0021]

Claims (17)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Weiterformen einer vorgeformten Kontur einer Platine, wobei die zuvor bei Raumtemperatur aus einem Band oder einem Blech zugeschnittene Platine nach optionalen weiteren, bei Umgebungstemperatur durchgeführten Fertigungsschritten, wie z.B. Stanz- oder Schneidoperationen zur Erzielung von Aussparungen oder Durchbrüchen, in ausgewählten durch die Stanz- oder Schneidoperationen kaltverfestigten Kantenbereichen zum Erhalt einer vorgeformten Kontur einer ersten Umformung bei Umgebungstemperatur unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass optional schon die zur Umformung vorgesehenen Kantenbereiche aber mindestens die der ersten Umformung bereits unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von maximal 10 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden und die Kantenbereiche zu einem beliebigen Zeitpunkt nach dieser Wärmebehandlung einer zweiten Umformung oder weiteren Umformungen bei Umgebungstemperatur mit jeweils vorgeschalteten Wärmebehandlungen unterzogen werden.A method for producing a component by further forming a preformed contour of a board, wherein the previously cut at room temperature from a strip or a sheet metal circuit board for optional further performed at ambient temperature manufacturing steps, such as punching or cutting operations to achieve recesses or openings in selected is subjected to a first deformation at ambient temperature by the punching or cutting operations to obtain a preformed contour, characterized in that optionally already provided for forming edge portions but at least the edge portions already subjected to the first deformation for a period of up to 10 seconds on a Temperature of at least 600 ° C are heated and the edge portions at any time after this heat treatment of a second transformation or other transformations at ambient temperature, each with vorges be subjected to heat treatments. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band oder Blech, aus welchem die für die Erzeugung des Bauteils verwendete Platine zugeschnitten wird, in einem Vorbehandlungsschritt vor der ersten Umformung vorgeformt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the strip or sheet from which the blank used to produce the component is preformed in a pretreatment step prior to the first forming. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zweite Umformung das Bauteil erhalten wird.Method according to Claim 1 and 2 , characterized in that the component is obtained by the second deformation. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der zweiten Umformung noch beliebig viele weitere Umformschritte der Kantenbereiche bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden, wobei jedem der weiteren Umformschritte eine weitere Temperaturbehandlung der Kantenbereiche bei mindestens 600 °C für die Dauer von maximal 10 Sekunden vorausgeht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the second deformation nor any further forming steps of the edge regions are carried out at ambient temperature, each of the further forming steps preceded by a further temperature treatment of the edge regions at least 600 ° C for a maximum of 10 seconds , Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von 0,02 bis 10 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge portions subjected to the first deformation are heated to a temperature of at least 600 ° C for a period of 0.02 to 10 seconds. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von 0,1 bis 2 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge portions subjected to the first deformation are heated for a period of 0.1 to 2 seconds to a temperature of at least 600 ° C. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche auf eine Temperatur von 600 °C bis Solidustemperatur erwärmt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge portions subjected to the first deformation are heated to a temperature of 600 ° C to solidus temperature. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche auf eine Temperatur von der Umwandlungstemperatur Ac1 bis zur Solidustemperatur erwärmt werden.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the edge portions subjected to the first deformation are heated to a temperature from the transformation temperature Ac1 to the solidus temperature. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung auf eine Temperatur von mindestens 600 °C induktiv, konduktiv, mittels Strahlungserwärmung oder mittels Laserstrahlung erfolgt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating to a temperature of at least 600 ° C is effected inductively, conductively, by means of radiation heating or by means of laser radiation. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine einen organischen und/oder metallischen Überzug aufweist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the board has an organic and / or metallic coating. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Überzug Zn, Mg, Al und/oder Si enthält.Method according to Claim 10 , characterized in that the metallic coating Zn, Mg, Al and / or Si contains. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung der Platine, ausgehend von der Kante, in einem Bereich erfolgt, der maximal der Dicke der Platine entspricht.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat treatment of the board, starting from the edge, takes place in a region which corresponds at most to the thickness of the board. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich um die Stelle der Wärmebehandlung zum Schutz vor Oxidation während, sowie optional vor und/oder nach der Wärmebehandlung mittels eines Inertgases gespült wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the area is purged around the point of heat treatment for protection against oxidation during, and optionally before and / or after the heat treatment by means of an inert gas. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stahl mit folgender Legierungszusammensetzung in Gew.-% eingesetzt wird: C 0,01 - 0,2% Si 0,2 - 4,0% Mn 0,5 - 4,0% Al 0,02 - 0,1 Ti 0,0 - 0,2 V 0,0 - 0,3 Nb 0,0 - 0,1
mit optionaler Zugabe von Cr, Ni, Mo, B, Rest Eisen, einschließlich erschmelzungsbedingter Verunreinigungen.
Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a steel with the following alloy composition in wt .-% is used: C 0.01 - 0.2% Si 0.2 - 4.0% Mn 0.5 - 4.0% al 0.02-0.1 Ti 0.0-0.2 V 0.0-0.3 Nb 0,0 - 0,1
with optional addition of Cr, Ni, Mo, B, balance iron, including impurities caused by melting.
Verwendung einer Platine aus Stahl zur Herstellung eines Bauteils, wobei die zuvor bei Raumtemperatur aus einem Band oder einem Blech zugeschnittene Platine nach optionalen weiteren bei Raumtemperatur durchgeführten Fertigungsschritten, wie z.B. Stanz- oder Schneidoperationen zur Erzielung von Aussparungen oder Durchbrüchen, in ausgewählten durch die Stanz- oder Schneidoperationen kaltverfestigten Kantenbereichen zum Erhalt einer vorgeformten Kontur einer ersten Umformung bei Raumtemperatur unterzogen wird, und wobei die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von maximal 10 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden und die Kantenbereiche zu einem beliebigen Zeitpunkt nach der Wärmebehandlung einer zweiten Umformung bei Raumtemperatur unterzogen werden.Use of a steel circuit board for the manufacture of a component, wherein the previously at room temperature from a tape or a sheet cut sheet after optional further carried out at room temperature manufacturing steps, such as punching or cutting operations to achieve recesses or openings, in selected by the punching or cutting operations work hardened edge portions to obtain a preformed contour of a first transformation at room temperature, and wherein the first reshaped edge portions for a maximum of 10 seconds to a temperature of at least 600 ° C are heated and the edge portions are subjected at any time after the heat treatment of a second transformation at room temperature. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von 0,02 bis 10 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden.Use after Claim 15 , characterized in that the edge portions subjected to the first forming are heated to a temperature of at least 600 ° C for a period of 0.02 to 10 seconds. Verwendung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten Umformung unterzogenen Kantenbereiche für eine Dauer von 0,1 bis 2 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 600 °C erwärmt werden.Use after Claim 15 or 16 , characterized in that the edge portions subjected to the first deformation are heated for a period of 0.1 to 2 seconds to a temperature of at least 600 ° C.
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US16/488,143 US20200038933A1 (en) 2017-02-23 2018-01-26 Method for producing a component by further forming a preformed contour
ES18702238T ES2930811T3 (en) 2017-02-23 2018-01-26 Process for manufacturing a component by further shaping a preformed contour
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210118139A (en) * 2019-02-27 2021-09-29 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 The manufacturing method of the steel plate for cold pressing, and the manufacturing method of a press part

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121902A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 Salzgitter Flachstahl Gmbh Process for the production of chassis parts made of micro-alloyed steel with improved cold workability
EP4201578A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-28 Fundación Azterlan Apparatus and method of forming countersinks and/or mouse holes in a stamped high strength aluminium sheet

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009049155A1 (en) 2009-10-12 2011-04-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for producing test sample made of sheet material, has cutting tool by which outer edge that is to be tested is generated as cutting edge with defined cutting edge line
DE102011121904A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for manufacturing recess in metal sheets for motor car wheel suspension, involves introducing target contour of recess to extend sectional contour such that recess is introduced in the metal sheet
US20140261919A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Thyssenkrupp Steel Usa, Llc Low carbon-high manganese steel and manufacturing process thereof
DE102014016614A1 (en) 2014-10-31 2016-05-04 Salzgitter Flachstahl Gmbh Process for producing a component by forming a steel circuit board

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2859510A (en) * 1955-01-13 1958-11-11 Wheeling Steel Corp Method of forming a boiler head or the like
SU795631A2 (en) * 1978-11-24 1981-01-15 Предприятие П/Я Р-6543 Beading method
RU2105626C1 (en) * 1993-06-15 1998-02-27 Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение Opening flanging method
DE102009016027A1 (en) * 2009-04-02 2010-10-07 Volkswagen Ag Method for producing a component, in particular a body part, and production line for carrying out the method
EP2679692A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-01 GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH Method for manufacturing a press hardened formed component made of sheet steel
DE102012014258A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Salzgitter Flachstahl Gmbh Method for manufacturing engine carrier from steel for body construction in automobile industry, involves carrying out shaping of sheet metal blank to component in temperature range using stamping process, and ending shaping of blank
KR101477375B1 (en) * 2013-02-27 2014-12-30 현대제철 주식회사 Steel sheet and manufacturing method of the same
DE102014116017A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-04 Lissmac Maschinenbau Gmbh Device with a turning unit for turning a workpiece and a machining device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009049155A1 (en) 2009-10-12 2011-04-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Device for producing test sample made of sheet material, has cutting tool by which outer edge that is to be tested is generated as cutting edge with defined cutting edge line
DE102011121904A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for manufacturing recess in metal sheets for motor car wheel suspension, involves introducing target contour of recess to extend sectional contour such that recess is introduced in the metal sheet
US20140261919A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Thyssenkrupp Steel Usa, Llc Low carbon-high manganese steel and manufacturing process thereof
DE102014016614A1 (en) 2014-10-31 2016-05-04 Salzgitter Flachstahl Gmbh Process for producing a component by forming a steel circuit board

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Norm ISO 16630 2009-07-00. Metallic materials - Sheet and strip - Hole expanding test. S. 1-12.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210118139A (en) * 2019-02-27 2021-09-29 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 The manufacturing method of the steel plate for cold pressing, and the manufacturing method of a press part
CN113474100A (en) * 2019-02-27 2021-10-01 杰富意钢铁株式会社 Method for manufacturing steel sheet for cold pressing and method for manufacturing punched member
EP3932579A4 (en) * 2019-02-27 2022-05-11 JFE Steel Corporation Method for manufacturing steel sheet for cold press and method for manufacturing press component
KR102612142B1 (en) * 2019-02-27 2023-12-08 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Manufacturing method of steel plate for cold pressing, and manufacturing method of press parts

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