DE102020202998B3 - Process for the production of a press-hardened sheet metal part from a sheet steel blank with different sheet thicknesses and device for partial post-cooling - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines pressgehärteten Blechformteils (20) aus einer Stahlblechplatine mit unterschiedlichen Blechdicken, umfassend die Schritte:- Bereitstellen einer Stahlblechplatine mit unterschiedlichen Blechdicken;- Erwärmen und Austenitisieren der Stahlblechplatine und anschließendes Warmumformen und Presshärten in einem Presshärtewerkzeug oder Umformen der Stahlblechplatine, Erwärmen und Austenitisieren und anschließendes Presshärten in einem Presshärtewerkzeug;- Entnehmen des pressgehärteten Blechformteils (20) aus dem Presshärtewerkzeug und Einlegen in eine Nachkühlvorrichtung (200) zum partiellen Nachkühlen, in der gezielt wenigstens ein dickerer Bereich (25) des Blechformteils (20) nachgekühlt wird.Die Erfindung betrifft ferner eine Nachkühlvorrichtung (200) zum partiellen Nachkühlen eines pressgehärteten Blechformteils (20).The invention relates to a method for producing a press-hardened sheet metal part (20) from a sheet steel blank with different sheet thicknesses, comprising the steps: - providing a sheet steel blank with different sheet thicknesses; - heating and austenitizing the sheet steel blank and subsequent hot forming and press hardening in a press hardening tool or reshaping the sheet steel blank , Heating and austenitizing and subsequent press hardening in a press hardening tool; - removing the press hardened sheet metal part (20) from the press hardening tool and inserting it into a post-cooling device (200) for partial post-cooling, in which at least one thicker area (25) of the sheet metal part (20) is post-cooled in a targeted manner The invention also relates to an after-cooling device (200) for the partial after-cooling of a press-hardened sheet metal part (20).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines pressgehärteten Blechformteils aus einer Stahlblechplatine mit unterschiedlichen Blechdicken. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum partiellen Nachkühlen eines zuvor pressgehärteten Blechformteils.The invention relates to a method for producing a press-hardened sheet metal part from a sheet steel blank with different sheet metal thicknesses. The invention also relates to a device for partial post-cooling of a previously press-hardened shaped sheet metal part.
Beim direkten Presshärten wird eine Platine aus einer härtbaren Stahllegierung durch Erwärmung austenitisiert und anschließend in einem gekühlten Presshärtewerkzeug warmumgeformt und pressgehärtet, wodurch erhebliche Festigkeitssteigerungen erzielt werden. Beim indirekten Presshärten wird aus der Platine, insbesondere durch Kaltumformung, zunächst ein Blechformteil erzeugt, welches dann erwärmt und austenitisiert und anschließend in einem Presshärtewerkzeug pressgehärtet wird.In direct press hardening, a blank made of a hardenable steel alloy is austenitized by heating and then hot-formed and press hardened in a cooled press hardening tool, which results in considerable increases in strength. In indirect press hardening, a shaped sheet metal part is first produced from the blank, in particular by cold forming, which is then heated and austenitized and then press hardened in a press hardening tool.
Als Ausgangsblechmaterial können sowohl Stahlblechplatinen mit homogener Blechdicke als auch Stahlblechplatinen mit unterschiedlichen Blechdicken verwendet werden. Die
Zum Stand der Technik wird außerdem hingewiesen auf die
Wie in der der nächstliegenden
Mit der Erfindung soll eine Möglichkeit aufgezeigt werden, wie dies verhindert werden kann.The invention is intended to show a possibility how this can be prevented.
Dies gelingt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren des Patentanspruchs 1. Mit dem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf eine Nachkühlvorrichtung zum partiellen Nachkühlen wenigstens eines pressgehärteten Blechformteils mit unterschiedlichen Blechdicken. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände aus den abhängigen Patentansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie auch aus den Figuren der Zeichnung.This is achieved with the inventive method of claim 1. With the independent claim, the invention also extends to a post-cooling device for partial post-cooling of at least one press-hardened sheet metal part with different sheet metal thicknesses. Further developments and refinements of the invention result analogously for both subjects of the invention from the dependent patent claims, the following description and also from the figures of the drawing.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines pressgehärteten Blechformteils aus einer Stahlblechplatine mit unterschiedlichen Blechdicken umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer Stahlblechplatine mit unterschiedlichen Blechdicken bzw. einer unterschiedlichen Blechdicken aufweisenden Stahlblechplatine, welche aus wenigstens einer härtbaren Stahllegierung gebildet ist und mehrere Bereiche (Platinenbereiche) mit unterschiedlichen Bleckdicken aufweist, wobei wenigstens ein dünnerer Bereich und wenigstens ein dickerer Bereich vorgesehen ist;
- - Erwärmen und Austenitisieren der Stahlblechplatine und anschließendes Warmumformen und Presshärten in einem Presshärtewerkzeug (direktes Presshärten) oder Umformen, insbesondere Kaltumformen, der Stahlblechplatine, Erwärmen und Austenitisieren und anschließendes Presshärten in einem Presshärtewerkzeug (indirektes Presshärten);
- - Entnehmen des pressgehärteten Blechformteils aus dem Presshärtewerkzeug und Einlegen (des pressgehärteten Blechformteils) in eine Nachkühlvorrichtung zum partiellen Nachkühlen des Blechformteils, in der gezielt wenigstens ein dickerer Bereich des Blechformteils nachgekühlt wird, wobei es sich bei dieser Nachkühlvorrichtung insbesondere um eine Nachkühlvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch handelt.
- - Providing a sheet steel blank with different sheet thicknesses or a sheet steel blank having different sheet thicknesses, which is formed from at least one hardenable steel alloy and has several areas (blank areas) with different sheet thicknesses, at least one thinner area and at least one thicker area being provided;
- - Heating and austenitizing the sheet steel blank and subsequent hot forming and press hardening in a press hardening tool (direct press hardening) or forming, in particular cold forming, the sheet steel blank, heating and austenitizing and subsequent press hardening in a press hardening tool (indirect press hardening);
- Removal of the press-hardened sheet metal part from the press hardening tool and insertion (of the press-hardened sheet metal part) into a post-cooling device for partial post-cooling of the sheet metal part, in which at least one thicker area of the sheet metal part is specifically after-cooled is, this after-cooling device is in particular an after-cooling device according to the independent claim.
Das hergestellte pressgehärtete Blechformteil weist wenigstens einen dünneren Bereich auf (d. h. einen Blechformteilbereich mit einer relativ dünnen Blechdicke) und wenigstens einen dickeren Bereich (d. h. einen Blechformteilbereich mit einer relativ dicken Blechdicke), entsprechend den Bereichen (Platinenbereichen) der Stahlblechplatine, und ist dadurch gewichts- und belastungsoptimiert. Die nachfolgenden Erläuterungen gehen teilweise in nicht einschränkender Weise davon aus, dass mehrere dünnere und mehrere dickere Bereiche vorgesehen sind. Bevorzugt ist eine vollständige Presshärtung des Blechformteils vorgesehen, wobei auch eine nur teilweise bzw. partielle Presshärtung vorgesehen sein kann. Bei dem herzustellenden Blechformteil handelt es sich insbesondere um ein Karosseriestrukturbauteil oder Fahrwerksbauteil für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere handelt es sich um ein langes und vergleichsweise schmales Fahrzeugbauteil, wie bspw. eine Seitenschwellerverstärkung, eine Säulenverstärkung, eine Dachseitenrahmenverstärkung, einen Dachspriegel usw.The press-hardened sheet metal part produced has at least one thinner area (ie a sheet metal part area with a relatively thin sheet metal thickness) and at least one thicker area (ie a sheet metal part area with a relatively thick sheet metal thickness), corresponding to the areas (blank areas) of the sheet steel blank, and is therefore weight-resistant and load-optimized. The following explanations are based in part in a non-restrictive manner on the fact that several thinner and several thicker areas are provided. Complete press hardening of the sheet metal part is preferably provided, it also being possible for only partial or partial press hardening to be provided. The sheet metal part to be produced is in particular a body structural component or chassis component for a motor vehicle. In particular, it is a long and comparatively narrow vehicle component, such as a side sill reinforcement, a pillar reinforcement, a roof side frame reinforcement, a roof bow, etc.
Bevorzugt werden die o. g. Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisiert ausgeführt, insbesondere in entsprechenden Stationen einer Fertigungsstraße bzw. -anlage, wobei die Nachkühlvorrichtung bezüglich einer Durchlaufrichtung bzw. Transferfolge insbesondere nach bzw. hinter dem Presshärtewerkzeug angeordnet ist. Die Verkettung der Stationen kann mithilfe von Robotern und/oder Feedersystemen erfolgen.The above are preferred. Steps of the method according to the invention are carried out in an automated manner, in particular in corresponding stations of a production line or system, the after-cooling device being arranged with respect to a flow direction or transfer sequence, in particular after or behind the press hardening tool. The stations can be linked using robots and / or feeder systems.
Beim erfindungsgemäßen Nachkühlen des Blechformteils werden die dickeren Bereiche (zumindest wenigstens ein dickerer Bereich) des Blechformteils, die sich aus entsprechenden dickeren Bereichen der Stahlblechplatine ergeben, gezielt gekühlt, worunter insbesondere eine durch zielgerichtete Maßnahmen herbeigeführte bzw. erzwungene Kühlung (aktive Kühlung) der betreffenden Bereiche verstanden wird. Hingegen werden die dünneren Bereiche (zumindest wenigstens ein dünnerer Bereich) des Blechformteils, die sich aus entsprechenden dünneren Bereichen der Stahlblechplatine ergeben, bei diesem Nachkühlen nicht zielgerichtet bzw. aktiv gekühlt. Das erfindungsgemäße Nachkühlen kann auch als partielles Nachkühlen bezeichnet werden. Dieses partielle Nachkühlen erfolgt also insbesondere mit dem Ziel, primär die dickeren Bereiche (zumindest wenigstens einen dickeren Bereich) des Blechformteils abzukühlen und dabei insbesondere an die Temperatur der dünneren Bereiche anzugleichen, um eine im Wesentlichen homogene Blechformteiltemperatur zu erreichen, sodass im Weiteren unerwünschte Eigenspannungen und Bauteilverzüge vermieden werden. Durch das partielle Nachkühlen wird ferner aber auch eine kurze Taktzeit für das Presshärten ermöglicht, da das Blechformteil (ohne eine vollständige Abkühlung bspw. auf Raumtemperatur abzuwarten) quasi früher aus dem Presshärtewerkzeug entnommen werden kann.During the post-cooling of the sheet metal part according to the invention, the thicker areas (at least one thicker area) of the sheet metal part, which result from corresponding thicker areas of the sheet steel blank, are specifically cooled, including in particular a cooling (active cooling) of the areas concerned brought about by targeted measures or forced is understood. In contrast, the thinner areas (at least at least one thinner area) of the shaped sheet metal part, which result from corresponding thinner areas of the sheet steel blank, are not specifically or actively cooled during this subsequent cooling. The post-cooling according to the invention can also be referred to as partial post-cooling. This partial post-cooling is therefore carried out with the aim of primarily cooling the thicker areas (at least one thicker area) of the shaped sheet metal part and, in particular, to adjust it to the temperature of the thinner areas in order to achieve a substantially homogeneous sheet metal part temperature, so that further undesirable internal stresses and Component distortion can be avoided. The partial post-cooling also enables a short cycle time for press hardening, since the shaped sheet metal part can be removed from the press hardening tool earlier (without waiting for complete cooling, for example to room temperature).
Die dickeren Bereiche des Blechformteils (zumindest wenigstens ein dickerer Bereich) können beim Entnehmen aus dem Presshärtewerkzeug noch eine Temperatur oberhalb, insbesondere deutlich oberhalb, der Martensitfinishtemperatur (Mf-Temperatur) aufweisen, sodass in diesen dickeren Bereichen die martensitische Umwandlung noch nicht abgeschlossen ist (insbesondere im Gegensatz zu den dünneren Bereichen, in denen die martensitische Umwandlung abgeschlossen oder zumindest im Wesentlichen abgeschlossen sein kann) und dort erst dann beim partiellen Nachkühlen (in der Nachkühlvorrichtung) eine abschließende martensitische Umwandlung stattfinden kann. Beim Entnehmen des Blechformteils aus dem Presshärtewerkzeug können die dünneren Bereiche bspw. eine Temperatur von 50°C bis 150°C aufweisen, wohingegen die dickeren Bereiche bspw. eine Temperatur von 250°C bis 350°C aufweisen können.The thicker areas of the shaped sheet metal part (at least one thicker area) can still have a temperature above, in particular significantly above, the martensite finish temperature (M f temperature) when it is removed from the press hardening tool, so that the martensitic transformation is not yet complete in these thicker areas ( in particular in contrast to the thinner areas in which the martensitic transformation can be completed or at least substantially completed) and only then can a final martensitic transformation take place there during partial post-cooling (in the post-cooling device). When removing the sheet metal part from the press hardening tool, the thinner areas can have a temperature of 50 ° C to 150 ° C, whereas the thicker areas can have a temperature of 250 ° C to 350 ° C, for example.
Bevorzugt wird nur der (wenigstens eine) dickere Bereich des Blechformteils zum Nachkühlen zwischen zwei (zur Nachkühlvorrichtung gehörende) Kühlbacken eingeklemmt, wobei diese Kühlbacken insbesondere an die lokale Blechformteilkontur angepasst bzw. formangepasst sind, sodass sich zwischen dem dickeren Bereich des Blechformteils und den Kühlbacken quasi ein Formschluss ergibt. Das gezielte bzw. erzwungene (aktive) Nachkühlen des dickeren Bereichs bzw. der dickeren Bereiche erfolgt somit durch einen herbeigeführten Wärmeübergang bzw. Wärmeleitung in die Kühlbacken (beidseitige Kühlung), die hierzu mit durchströmbaren Kühlkanälen bzw. Kühlbohrungen ausgebildet sein können. Durch den Formschluss und die Klemmkraft wird einerseits der Wärmeübergang vom warmen, dickeren Blechformteilbereich in die Kühlbacken sowie in das die Kühlkanäle durchströmende Kühlmedium sichergestellt und andererseits Bauteilverzüge verhindert, wobei die Kühlbacken jedoch keine Umformfunktion haben. Optional ist vorgesehen, dass beim Nachkühlen nicht nur der (wenigstens eine) dickere Bereich des Blechformteils zwischen Kühlbacken eingeklemmt wird, sondern dass das Blechformteil zusätzlich auch in wenigstens einem Randbereich, insbesondere in einem umlaufenden Randbereich, bei dem es sich auch um einen dünneren Bereich handeln kann, zwischen (formangepassten) Kühlbacken eingeklemmt wird, was insbesondere die Ausbildung eines optimalen Fügeflanschs bzw. optimaler Fügeflansche begünstigt.Preferably, only the (at least one) thicker area of the shaped sheet metal part is clamped between two cooling jaws (belonging to the aftercooling device) for subsequent cooling, these cooling jaws being adapted or adapted to the local shaped sheet metal part contour, so that there is a quasi- results in a form fit. The targeted or forced (active) after-cooling of the thicker area or the thicker areas thus takes place through a brought about heat transfer or heat conduction into the cooling jaws (cooling on both sides), which for this purpose can be formed with through-flow cooling channels or cooling bores. The form fit and the clamping force ensure, on the one hand, the heat transfer from the warm, thicker sheet metal part area to the cooling jaws and the cooling medium flowing through the cooling channels and, on the other hand, prevent component distortion, although the cooling jaws have no forming function. Optionally, it is provided that during post-cooling not only the (at least one) thicker area of the shaped sheet metal part is clamped between cooling jaws, but that the shaped sheet metal part additionally also in at least one edge area, in particular in a circumferential edge area, which is also a thinner area can, is clamped between (shape-adapted) cooling jaws, which in particular favors the formation of an optimal joining flange or optimal joining flanges.
Beim Erwärmen und Austenitisieren wird bevorzugt eine homogene Temperatur(verteilung) und insbesondere auch eine im Wesentlichen homogene Austenitisierung erreicht. Damit ist z. B. gemeint, dass die dicken und dünnen Bereiche der Stahlblechplatine (beim direkten Presshärten) bzw. des vorgeformten Blechformteils (beim indirekten Presshärten) nach dem Erwärmen und Austenitisieren im Wesentlichen gleiche Temperaturen und insbesondere auch ein im Wesentlichen vollständiges austenitisches Gefüge aufweisen, bevor die Presshärtung erfolgt. Das Erwärmen und Austenitisieren kann bspw. induktiv und/oder in einem Ofen, insbesondere in einem Durchlaufofen (z. B. Rollenherdofen), erfolgen. Zum Angleichen der Aufheizraten können die dünneren Bereiche im Ofen mit geeigneten Mitteln zumindest teilweise abgeschirmt werden, wie z. B. in der
Bevorzugt sind die Taktzeiten für das Presshärten und Nachkühlen aufeinander abgestimmt. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Taktzeit für das Nachkühlen gleich lang oder kürzer ist als die Taktzeit für das Warmumformen und Presshärten (beim direkten Presshärten) bzw. für das Presshärten (beim indirekten Presshärten). Das erfindungsgemäße Nachkühlen kann somit taktzeitneutral erfolgen, sodass es weder zu einem Teilerückstau vor der Nachkühlvorrichtung noch zu einer Taktzeiterhöhung des Gesamtprozesses kommt. Durch eine geeignete Abstimmung kann ferner auch eine kurze Taktzeit für das Presshärten erreicht werden, wie bereits oben erläutert. Bevorzugt sind auch die Öffnungs- und Schließbewegungen des Presshärtewerkzeugs und der Nachkühlvorrichtung gekoppelt bzw. aufeinander abgestimmt, um eine einfache Übergabe bzw. einen einfachen Transfer der Blechformteile vom Presshärtewerkzeug zur Nachkühlvorrichtung zu ermöglichen.The cycle times for press hardening and post cooling are preferably coordinated with one another. This means in particular that the cycle time for post-cooling is the same or shorter than the cycle time for hot forming and press hardening (for direct press hardening) or for press hardening (for indirect press hardening). The post-cooling according to the invention can thus take place in a cycle-time-neutral manner, so that there is neither a backlog of parts in front of the post-cooling device nor an increase in cycle time of the overall process. A short cycle time for press hardening can also be achieved through suitable coordination, as already explained above. The opening and closing movements of the press hardening tool and the aftercooling device are preferably also coupled or coordinated with one another in order to enable a simple transfer or simple transfer of the shaped sheet metal parts from the press hardening tool to the aftercooling device.
Wenigstens ein nachzukühlender dickerer Bereich des Blechformteils kann wenigstens einen steilen Abschnitt umfassen, womit insbesondere gemeint ist, dass der betreffende dickere Bereich in einem steilen Abschnitt des Blechformteils liegt oder sich über wenigstens einen steilen Abschnitt des Blechformteils zumindest teilweise hinwegerstreckt. Unter einem steilen Abschnitt wird ein sich steil zur Arbeitsrichtung (des Presshärtewerkzeugs) erstreckender Abschnitt des Blechformteils verstanden, der sich (im Presshärtewerkzeug) in einem Winkel von größer 0° bis 60°, bevorzugt von größer 0° bis 40° und insbesondere von ca. 5° bis ca. 15° zur Arbeitsrichtung bzw. Pressenwirkrichtung erstreckt (vgl.
Bevorzugt ist die Stahlblechplatine aus einer Trägerplatine (Grundblech) und wenigstens einem darauf aufgeschweißten Blechstück (Patch) gebildet, ähnlich wie in der
Eine erfindungsgemäße Nachkühlvorrichtung zum partiellen Nachkühlen wenigstens eines pressgehärteten Blechformteils mit unterschiedlichen Blechdicken bzw. eines unterschiedlichen Blechdicken aufweisenden pressgehärteten Blechformteils umfasst zumindest die folgenden Komponenten:
- - ein Untergestell (oder dergleichen) und ein Obergestell (oder dergleichen);
- - einen Hubmechanismus oder einen Schwenkmechanismus, mit dem das Obergestell relativ zum Untergestell und/oder das Untergestell relativ zum Obergestell bewegbar ist, sodass das Blechformteil einlegbar bzw. entnehmbar ist sowie gegebenenfalls Klemmkräfte aufbringbar sind;
- - wenigstens eine im Untergestell angeordnete untere Kühlbacke und wenigstens eine im Obergestell angeordnete obere Kühlbacke, wobei diese Kühlbacken so ausgebildet und angeordnet sind, dass ein dickerer Bereich des pressgehärteten Blechformteils formschlüssig zwischen diesen Kühlbacken einklemmbar ist bzw. eingeklemmt werden kann und (durch beidseitige Kühlung) gezielt nachkühlbar ist bzw. nachgekühlt werden kann.
- - an underframe (or the like) and an upper frame (or the like);
- a lifting mechanism or a swivel mechanism with which the upper frame can be moved relative to the lower frame and / or the lower frame can be moved relative to the upper frame, so that the shaped sheet metal part can be inserted or removed and, if necessary, clamping forces can be applied;
- - At least one lower cooling jaw arranged in the lower frame and at least one upper cooling jaw arranged in the upper frame, these cooling jaws being designed and arranged in such a way that a thicker area of the press-hardened sheet metal part forms a positive fit between these cooling jaws can be or can be clamped in and (by cooling on both sides) can be or can be post-cooled in a targeted manner.
Die erfindungsgemäße Nachkühlvorrichtung kann sowohl für neu aufgebaute Fertigungsstraßen bzw. Fertigungslinien (zum Presshärten) als auch für bereits bestehende Fertigungsstraßen verwendet werden, vor allem auch bei knappen Platzverhältnissen, ohne dass hierzu an einer bestehenden Fertigungsstraße größere Umbauten bzw. Anpassungen erforderlich sind.The after-cooling device according to the invention can be used for newly built production lines or production lines (for press hardening) as well as for existing production lines, especially when space is limited, without major modifications or adjustments being required on an existing production line.
Bevorzugt sind die Kühlbacken so ausgebildet und angeordnet, dass nur bzw. primär der (wenigstens eine) nachzukühlende dickere Bereich des Blechformteils zwischen diesen Kühlbacken einklemmbar ist. Die Kühlbacken können bspw. aus Stahl gefertigt sein. Da die Kühlbacken aber keine Umform- bzw. Presshärtefunktion haben, können diese auch aus anderen Materialien, die besonders leicht sind und/oder eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wie bspw. Aluminium oder Kupfer, gefertigt sein. Damit können in der Nachkühlvorrichtung sehr hohe Abkühlraten erreicht werden, was insbesondere im Hinblick auf eine gegebenenfalls in der Nachkühlvorrichtung noch stattfindende martensitische Umwandlung (in den dickeren Bereichen) sehr vorteilhaft ist. Bevorzugt sind die Kühlbacken auswechselbar, um ein Umrüsten der Nachkühlvorrichtung bzw. eine Anpassung der Nachkühlvorrichtung an unterschiedliche Blechformteile zu ermöglichen, sodass die Nachkühlvorrichtung bspw. für ein größeres Bauteilspektrum verwendbar ist. Insbesondere sind die Kühlbacken leicht auswechselbar, bspw. durch Befestigung mithilfe von Schnellspannern oder dergleichen, um kurze Rüstzeiten zu ermöglichen.The cooling jaws are preferably designed and arranged in such a way that only or primarily the (at least one) thicker region of the shaped sheet metal part to be post-cooled can be clamped between these cooling jaws. The cooling jaws can be made of steel, for example. However, since the cooling jaws have no reshaping or press hardening function, they can also be made of other materials that are particularly light and / or have particularly good thermal conductivity, such as aluminum or copper. In this way, very high cooling rates can be achieved in the after-cooling device, which is very advantageous in particular with regard to any martensitic transformation that may still take place in the after-cooling device (in the thicker areas). The cooling jaws are preferably exchangeable in order to enable the after-cooling device to be converted or to adapt the after-cooling device to different shaped sheet metal parts, so that the after-cooling device can be used, for example, for a larger range of components. In particular, the cooling jaws are easily exchangeable, for example by being fastened using quick-release clamps or the like, in order to enable short set-up times.
Das Untergestell kann als bzw. mit einer Ablage für das Blechformteil ausgebildet sein. Ferner kann das Untergestell mit Stützelementen, die das Blechformteil abseits der Kühlbacken punktuell oder flächig abstützen, Fixierelementen, gegebenenfalls auch Spannelementen, die das Blechformteil am Untergestell fixieren bzw. festspannen und insbesondere einem Verzug entgegenwirken, und/oder Einweiser- bzw. Ausrichtelementen (bspw. Aufnahmestiften), die das Blechformteil relativ zum Untergestell ausrichten bzw. zentrieren, ausgebildet sein. Die Ausrichtung bzw. Zentrierung kann auch über die Kühlbacken erfolgen, indem sich das Blechformteil beim Einlegen in die Nachkühlvorrichtung und/oder beim Schließen der Nachkühlvorrichtung relativ zur Kontur wenigstens einer Kühlbacke ausrichtet. Fixierelemente, Spannelemente und dergleichen können auch am Obergestell vorgesehen sein.The subframe can be designed as or with a shelf for the shaped sheet metal part. Furthermore, the underframe can have support elements that support the shaped sheet metal part selectively or flatly apart from the cooling jaws, fixing elements, possibly also clamping elements that fix or clamp the shaped sheet metal part on the underframe and in particular counteract any distortion, and / or guide or alignment elements (e.g. Locating pins) that align or center the shaped sheet metal part relative to the subframe. The alignment or centering can also take place via the cooling jaws, in that the shaped sheet metal part aligns itself relative to the contour of at least one cooling jaw when it is inserted into the after-cooling device and / or when the after-cooling device is closed. Fixing elements, clamping elements and the like can also be provided on the upper frame.
Die Nachkühlvorrichtung kann ferner wenigstens einen Antrieb, wie insbesondere einen pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antrieb, zur Betätigung des Hub- oder Schwenkmechanismus umfassen. Bevorzugt ist der Antrieb auch zur Erzeugung einer Klemmkraft zwischen den Kühlbacken vorgesehen. Alternativ kann die Klemmkraft auch durch das Eigengewicht des Obergestells, welches hierzu insbesondere auch mit Zusatzgewichten versehen sein kann, erzeugt werden.The after-cooling device can furthermore comprise at least one drive, such as in particular a pneumatic, hydraulic or electric drive, for actuating the lifting or pivoting mechanism. The drive is preferably also provided for generating a clamping force between the cooling jaws. Alternatively, the clamping force can also be generated by the dead weight of the upper frame, which for this purpose can in particular also be provided with additional weights.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
-
1 zeigt eine Stahlblechplatine mit unterschiedlichen Blechdicken. -
2 zeigt ein Presshärtewerkzeug zum Presshärten eines aus der Stahlblechplatine der1 geformten Blechformteils. -
3 zeigt eine Nachkühlvorrichtung zum partiellen Nachkühlen eines im Presshärtewerkzeug der2 pressgehärteten Blechformteils.
-
1 shows a sheet steel blank with different sheet thicknesses. -
2 FIG. 13 shows a press hardening tool for press hardening one of the sheet steel blanks of FIG1 formed sheet metal part. -
3 shows an aftercooling device for partial aftercooling in the press hardening tool of FIG2 press-hardened sheet metal part.
Die in
Beim Presshärten wird der dickere Bereich
Die Nachkühlvorrichtung
Eine Nachkühlvorrichtung zum partiellen Nachkühlen kann auch für den Einbau in eine Presse ausgebildet sein. Da nur Betätigungs- und Klemmkräfte aufzubringen sind, ist eine C-Gestell-Presse ausreichend, die zudem eine gute Zugänglichkeit bietet.An after-cooling device for partial after-cooling can also be designed for installation in a press. Since only actuation and clamping forces have to be applied, a C-frame press is sufficient, which also offers good accessibility.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- StahlblechplatineSheet steel blank
- 1111
- TrägerplatineCarrier board
- 1212th
- BlechstückSheet metal piece
- 1515th
- dickerer Bereich (Platine)thicker area (board)
- 2020th
- BlechformteilSheet metal part
- 2525th
- dickerer Bereich (Blechformteil)thicker area (sheet metal part)
- 100100
- PresshärtewerkzeugPress hardening tool
- 200200
- NachkühlvorrichtungAftercooler
- 210210
- UntergestellUnderframe
- 220220
- ObergestellUpper frame
- 230230
- HubmechanismusLifting mechanism
- 240240
- Zylinder (Antrieb)Cylinder (drive)
- 260260
- untere Kühlbackelower cooling jaw
- 270270
- obere Kühlbackeupper cooling jaw
- 280280
- StützelementSupport element
- 290290
- FixierelementFixing element
- BB.
- BewegbarkeitMobility
- SS.
- ArbeitsrichtungWorking direction
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2020
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