ES2648938T3 - Sistema de prensado para templado y procedimiento - Google Patents

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ES2648938T3 ES15382103.8T ES15382103T ES2648938T3 ES 2648938 T3 ES2648938 T3 ES 2648938T3 ES 15382103 T ES15382103 T ES 15382103T ES 2648938 T3 ES2648938 T3 ES 2648938T3
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Pedro Raya Zamora
Anna Sunden
Daniel Berglund
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Abstract

Un sistema (1) de prensado para la fabricación de componentes estructurales conformados en caliente, comprendiendo el sistema un cuerpo (2) inferior fijo, un cuerpo (3) superior móvil y un mecanismo configurado para proporcionar progresión de prensado hacia arriba y hacia abajo del cuerpo (3) superior móvil con respecto al cuerpo (2) inferior fijo, en el que el sistema comprende: - una herramienta (10) de enfriamiento configurada para enfriar una chapa previamente calentada que comprende: - troqueles de enfriamiento de acoplamiento superior (11) e inferior (12), comprendiendo cada troquel de enfriamiento una o más superficies de trabajo que, en uso, están enfrentadas a la chapa, caracterizado porque - el troquel (12) de enfriamiento inferior está conectado al cuerpo (2) inferior con uno o más elementos (13, 14) de desviación inferiores configurados para desviar el troquel (12) de enfriamiento inferior hacia una posición a una primera distancia predeterminada desde el cuerpo inferior (2) y/o el troquel (11) de enfriamiento superior conectado al cuerpo (3) superior con uno o más elementos de desviación superiores configurados para desviar el troquel (11) de enfriamiento superior hacia una posición a una segunda distancia predeterminada del cuerpo (3) superior, y porque el sistema comprende - una herramienta (20) de prensado configurada para embutir la chapa, en la que la herramienta (20) de prensado está dispuesta aguas abajo de la herramienta (10) de enfriamiento y comprende: - troqueles de prensado de acoplamiento superior (21) e inferior (22), comprendiendo cada troquel de prensado una o más superficies de trabajo que, en uso, están enfrentadas a la chapa, y - el troquel (21) de prensado superior está fijado al cuerpo (3) superior y el troquel (22) de prensado inferior está fijado al cuerpo (2) inferior, y - un mecanismo de transferencia de la chapa para transferir la chapa desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de prensado.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de prensado para templado y procedimiento
La presente divulgacion se refiere a sistemas de prensado para fabricar componentes estructurales conformados en caliente de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 (vease, por ejemplo, el documento EP-A-2 324 938) y procedimientos para ello.
Antecedentes
En el campo de la construccion de vehiculos, es cada vez mas importante el desarrollo y la implementacion de materiales o componentes ligeros para satisfacer los criterios de construccion ligera. La demanda de reduccion de peso se debe especialmente al objetivo de reduccion de las emisiones de CO2. La creciente preocupacion por la seguridad de los ocupantes tambien da lugar a la adopcion de materiales que mejoran la integridad del vehiculo durante un accidente, a la vez que tambien se mejora la absorcion de energia.
Un procedimiento conocido como Conformado en caliente y templado (HFDQ) (tambien conocido como estampado en caliente o endurecimiento en prensa) utiliza chapas de acero al boro para crear componentes estampados con propiedades de acero de ultra alta resistencia (UHSS), con resistencias a la traccion de, por ejemplo, 1500 MPa o incluso hasta 2000 MPa o mas. El aumento de la resistencia en comparacion con otro material permite utilizar un material de calibre mas delgado, lo que da como resultado un ahorro de peso con respecto los componentes de acero dulce estampados en frio convencionales.
Las chapas de acero pueden estar recubiertas o no recubiertas. Sin embargo, para mejorar la proteccion contra la corrosion, antes, durante o despues de un procedimiento de estampacion en caliente, pueden aplicarse recubrimientos. Por ejemplo, se conoce el uso de recubrimientos de Al-Si o recubrimientos de Zn.
Dependiendo de la composicion del material de acero de base, pueden necesitarse templar las chapas (es decir, enfriarlas rapidamente) para conseguir las altas resistencias a la traccion. Tambien se conocen ejemplos de material de acero que puede endurecerse a temperatura ambiente mediante enfriamiento por aire con una velocidad de enfriamiento relativamente baja.
El procedimiento de estampado en caliente se puede realizar de tal manera que una chapa que se va a conformar en caliente se calienta a una temperatura predeterminada, por ejemplo temperatura de austenizacion, por ejemplo, mediante un sistema de horno para disminuir la resistencia, es decir, para facilitar el procedimiento de estampacion en caliente. La chapa que se va a conformar en caliente puede conformarse, por ejemplo, con un sistema de prensado que tiene una temperatura baja en comparacion con la chapa (por ejemplo, temperatura ambiente) y un control de temperatura, por lo que puede realizarse un procedimiento de conformacion y un tratamiento termico usando la diferencia de temperatura .
Se conoce el uso de sistemas de prensado de varias etapas para fabricar elementos conformados en caliente. Los sistemas de prensado de varias etapas pueden comprender una pluralidad de herramientas configuradas para realizar diferentes operaciones sobre chapas simultaneamente. Con dichas disposiciones, una pluralidad de chapas se someten a diferentes etapas de fabricacion simultaneamente durante cada carrera utilizando las herramientas que forman los sistemas de prensado de varias etapas, con lo que se puede aumentar el rendimiento del sistema.
Un sistema de prensado de varias etapas puede incluir un transportador o un dispositivo de transferencia que transfiere la chapa calentada a una herramienta de prensado que esta configurada para prensar la chapa. Adicionalmente, puede proporcionarse un sistema de horno que calienta y ablanda la chapa que se va a conformar en caliente aguas arriba del sistema o equipo de prensa de varias etapas. Ademas, puede proporcionarse tambien una etapa separada del procedimiento por laser o una herramienta de corte separada, en la que las chapas estampadas se descargan del sistema de prensado y se transfieren y ubican en la etapa de procedimiento por laser o en la herramienta de corte separada para su fabricacion, por ejemplo cortadas y/o recortadas y/o agujereadas y/o perforadas.
En general, en dichos sistemas, se utiliza una herramienta de preenfriamiento externo para enfriar previamente la chapa que se va a conformar en caliente. Por ejemplo, las chapas recubiertas con zinc necesitan enfriarse antes de un procedimiento de conformacion en caliente para reducir o minimizar problemas tales como microfisuras. Una vez que la chapa se enfria, se transfiere desde la herramienta de preenfriamiento externo al aparato o sistema de prensado de varias etapas.
La presente divulgacion pretende proporcionar mejoras en procedimientos y sistemas de etapas multiples.
Resumen
En un primer aspecto, se proporciona un sistema de prensado para fabricar componentes estructurales conformados en caliente con las caracteristicas de la reivindicacion 1. El sistema comprende un cuerpo inferior fijo, un cuerpo superior
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movil y un mecanismo configurado para proporcionar una progresion de prensado hacia arriba y hacia abajo del cuerpo superior movil con respecto al cuerpo inferior fijo. El sistema comprende ademas una herramienta de enfriamiento configurada para enfriar una chapa calentada previamente que comprende: troqueles de acoplamiento de enfriamiento superior e inferior, comprendiendo cada troquel de enfriamiento una o mas superficies de trabajo que en uso se enfrentan a la chapa y el troquel de enfriamiento inferior conectado al cuerpo inferior con uno o mas elementos de desviacion inferiores configurados para desviar el troquel inferior hacia una posicion a una primera distancia predeterminada desde el cuerpo inferior y/o el troquel de enfriamiento superior conectado al cuerpo superior con uno o mas elementos de desviacion superiores configurados para desviar el troquel superior hacia una posicion a una segunda distancia predeterminada desde el cuerpo superior. El sistema comprende ademas una herramienta de prensado configurada para embutir la chapa, en la que la herramienta de prensado esta dispuesta aguas abajo de la herramienta de enfriamiento y comprende: unos troqueles de prensado de acoplamiento superior e inferior, cada uno de los cuales comprende una o mas superficies de trabajo que en uso se enfrentan la chapa, y el troquel de prensado superior esta fijado al cuerpo superior y el troquel de prensado del troquel inferior esta fijado al cuerpo inferior, y un mecanismo de transferencia de chapa para transferir la chapa desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de prensado.
De acuerdo con este aspecto, se proporciona un sistema de prensado que combina una herramienta de enfriamiento y una herramienta de embuticion.
Para acelerar el proceso de fabricacion, las herramientas de prensado y de enfriamiento estan integradas en el mismo equipo, pero esto implica que la carrera de enfriamiento tiene que sincronizarse con la carrera de prensado/embuticion o de conformado. Para garantizar que la herramienta de enfriamiento sea capaz de enfriar la chapa lo suficientemente rapido, la herramienta de enfriamiento se «cierra» antes de que se cierre la herramienta de prensado, debido a los elementos de desviacion que fuerzan a los troqueles de enfriamiento superior e inferior en contacto con la chapa, antes de que se cierre la herramienta. Por lo tanto, los troqueles de la herramienta de enfriamiento pueden estar en contacto suficiente tiempo para enfriar adecuadamente la chapa.
Con la integracion de las herramientas en la misma prensa, se puede reducir el tiempo de transferencia desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de embuticion; de este modo se puede optimizar el proceso y mejorar la productividad manteniendo una conformabilidad satisfactoria sin provocar una grieta o similar en la chapa.
Los troqueles de la herramienta de enfriamiento incorporan alguna forma de medios de enfriamiento; en algunos ejemplos, estos pueden ser canales de enfriamiento que conducen agua de enfriamiento. En algunos ejemplos, los troqueles de la herramienta de enfriamiento pueden comprender adicionalmente uno o mas calentadores o canales que conducen un liquido caliente. Esto puede permitir trabajar con chapas de espesores diferentes, es decir, incluyendo incluso chapas muy delgadas que pueden enfriarse demasiado rapido, por lo que se puede mejorar la flexibilidad de la herramienta de enfriamiento.
En un segundo aspecto, se puede proporcionar un procedimiento para enfriar una chapa de acuerdo con la reivindicacion 10. El procedimiento comprende: proporcionar un sistema de prensado de acuerdo con el primer aspecto. El procedimiento incluye ademas proporcionar una chapa que se va a conformar en caliente hecha de un acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc. La chapa se puede calentar. El cuerpo superior de la prensa se situa en una posicion abierta utilizando el mecanismo de prensa. A continuacion, la chapa se coloca entre los troqueles de acoplamiento superior e inferior de la herramienta de enfriamiento. La chapa se prensa y enfria proporcionando una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo superior movil con respecto al cuerpo inferior fijo, de modo que el troquel superior se mueve hacia el troquel inferior hasta que se alcanza una posicion final deseada con respecto al cuerpo inferior fijo para prensar la chapa mediante la deformacion de los elementos de desviacion.
En algunos ejemplos, la chapa comprende aproximadamente un 0,22 % de C, un 1,2 % de Si, un 2,2 % de Mn. Esta composicion de acero puede proporcionar una chapa que se va a endurecer pasivamente por aire ambiente desde la temperatura de la chapa hasta que se alcance una temperatura ambiente, reduciendo asi el tiempo de prensado final.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion se describiran ejemplos de la presente divulgacion, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 representa esquematicamente un sistema de prensado de varias etapas de acuerdo con un ejemplo;
Las figuras 2a-2d ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para enfriar una chapa de acuerdo con un ejemplo;
Las figuras 2e-2h ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para embutir la misma chapa de acuerdo con un ejemplo;
Las figuras 2i-2l ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para perforar y/o recortar la misma chapa de acuerdo con un ejemplo;
Las figuras 2m-2p ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para perforar y/o recortar adicionalmente la misma chapa de acuerdo con un ejemplo.
Descripcion detallada de los ejemplos
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La figura 1 representa esquematicamente un sistema de prensado de varias etapas de acuerdo con un ejemplo. El sistema 1 comprende un cuerpo 2 inferior fijo, un cuerpo 3 superior movil y un mecanismo (no mostrado) configurado para proporcionar una progresion de prensado hacia arriba y hacia abajo del cuerpo 3 superior movil con respecto al cuerpo 2 inferior fijo.
El cuerpo 2 inferior fijo puede ser un bloque grande de metal. En este ejemplo particular, el cuerpo 2 inferior fijo puede estar parado. En algunos ejemplos, puede proporcionarse un amortiguador de troquel (no mostrado) integrado en el cuerpo 2 inferior fijo. El amortiguador puede configurarse para recibir y controlar fuerzas de soporte de la chapa. El cuerpo 3 superior movil puede ser tambien una pieza solida de metal. El cuerpo 3 superior movil puede proporcionar el ciclo de carrera (movimiento hacia arriba y hacia abajo).
El sistema de prensado puede configurarse para realizar aproximadamente 30 carreras por minuto, de manera que cada ciclo de carrera puede ser de aproximadamente 2 segundos. El ciclo de carrera podria ser diferente en otros ejemplos.
El mecanismo de la prensa puede accionarse mecanicamente, hidraulicamente o servo mecanicamente. La progresion del cuerpo 3 superior movil con respecto al cuerpo 2 inferior fijo puede determinarse por el mecanismo. En este ejemplo particular, la prensa puede ser una prensa servomecanica, por lo que se puede proporcionar una fuerza de prensa constante durante la carrera. La prensa servomecanica puede estar provista de un control de velocidad de deslizamiento (piston) infinita y posicion. La prensa servomecanica puede estar provista tambien de un buen intervalo de disponibilidad de fuerzas de presion en cualquier posicion de deslizamiento, por lo que se puede conseguir una gran flexibilidad de la prensa. Las prensas de servoconduccion pueden tener capacidades para mejorar las condiciones del procedimiento y la productividad en la conformacion de metales. La prensa puede tener una fuerza de prensado de, por ejemplo, 2000 Tn.
En algunos ejemplos, la prensa puede ser una prensa mecanica, por lo que la progresion de la fuerza de la prensa hacia el cuerpo 2 inferior fijo puede depender del sistema de accionamiento y bisagra. Por lo tanto, las prensas mecanicas pueden alcanzar ciclos mas altos por unidad de tiempo. De forma alternativa, tambien se pueden usar prensas hidraulicas.
En la figura 1 se muestra una herramienta 10 de enfriamiento configurada para enfriar una chapa calentada previamente. La herramienta 10 de enfriamiento puede comprender troqueles de acoplamiento superior 11 e inferior 12. Cada troquel puede comprender una superficie 15 de trabajo superior y una superficie 16 de trabajo inferior que, en uso, se enfrentan a una chapa (no mostrada) que se va a conformar en caliente.
El troquel 12 inferior puede conectarse al cuerpo 2 inferior con un primer elemento 13 de desviacion inferior y un segundo elemento 14 de desviacion inferior configurado para desviar el troquel 12 inferior a una posicion a una primera distancia predeterminada desde el cuerpo 2 inferior. En algunos ejemplos, se puede proporcionar un solo elemento de desviacion inferior, o pueden proporcionarse mas de dos elementos de desviacion inferiores. Los elementos de desviacion pueden comprender, por ejemplo, un resorte, por ejemplo, un resorte mecanico o un resorte de gas, aunque pueden ser posibles algunos otros elementos de desviacion, por ejemplo, mecanismo hidraulico.
En algunos otros ejemplos que no se muestran, el troquel 11 superior tambien puede conectarse al cuerpo 3 superior con uno o mas elementos de desviacion superiores configurados para desviar el troquel superior en una posicion a una segunda distancia predeterminada desde el cuerpo superior.
Con la insercion de los elementos de desviacion superior y/o inferior, el tiempo de contacto entre el troquel 11 superior y el troquel 12 inferior puede regularse y aumentarse durante un ciclo de carrera (movimiento ascendente y descendente del cuerpo 3 superior movil con respecto al cuerpo 2 inferior).
Debido a los elementos de desviacion en la herramienta de enfriamiento, el contacto entre los troqueles de enfriamiento superior e inferior puede producirse antes del contacto de los troqueles de la prensa de la herramienta de conformacion (y otras herramientas dispuestas aguas abajo). Por lo tanto, el tiempo de contacto entre los troqueles de enfriamiento durante un ciclo de carrera puede aumentarse permitiendo un mayor enfriamiento.
Los troqueles de acoplamiento superior 11 e inferior 12 pueden comprender canales (no mostrados) con fluido frio, por ejemplo agua y/o aire comprimido frio que pasa a traves de los canales proporcionados en los troqueles.
Adicionalmente, la herramienta 10 de enfriamiento puede comprender uno o mas calentadores o canales electricos que conducen un liquido caliente y sensores de temperatura para controlar la temperatura de los troqueles. Tambien se pueden prever otras alternativas para adaptar los troqueles para que funcionen a temperaturas mas altas, por ejemplo, calentadores de cartucho incrustados. Esto puede permitir trabajar con chapas de espesores diferentes, es decir, chapas muy delgadas que pueden enfriarse demasiado rapido, por lo que se puede mejorar la flexibilidad de la herramienta de enfriamiento. Los sensores pueden ser termopares.
Ademas, los troqueles de acoplamiento superior 11 y/o inferior 12 pueden estar provistas de una placa de enfriamiento
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(no mostrada) que puede situarse en las superficies opuestas a la superficie 15 de trabajo superior y/o la superficie 16 de trabajo inferior que comprende un sistema de enfriamiento dispuesto en correspondencia con cada troquel, respectivamente. El sistema de enfriamiento puede comprender canales de enfriamiento para la circulacion de agua fria o cualquier otro fluido de enfriamiento para evitar o al menos reducir el calentamiento de la herramienta de enfriamiento o proporcionar un enfriamiento adicional a la herramienta de enfriamiento.
En los ejemplos, la herramienta de enfriamiento puede estar provista de elementos de centrado, por ejemplo pasadores y/o dispositivos de guiado.
En este ejemplo tambien se proporciona una herramienta 20 de prensado configurada para conformar o embutir la chapa. La herramienta 20 de prensado esta dispuesta aguas abajo de la herramienta 10 de enfriamiento. La herramienta 20 de prensado comprende troqueles de acoplamiento superior 21 e inferior 22.
El troquel 21 superior puede comprender una superficie 23 de trabajo superior que, en uso, se enfrenta a la chapa que se va a conformar en caliente. El troquel 22 inferior puede comprender una superficie 24 de trabajo inferior que, en uso, se enfrenta a la chapa que se va a conformar en caliente. Un lado del troquel superior opuesto a la superficie 23 de trabajo superior puede fijarse al cuerpo 3 superior y un lado del troquel inferior opuesto a la superficie 22 de trabajo inferior puede fijarse al cuerpo 2 inferior.
Los troqueles de acoplamiento superior 21 e inferior 22 pueden comprender canales con fluido frio, por ejemplo agua y/o aire frio que pasa a traves de los canales proporcionados en los troqueles. En los canales de agua, la circulacion de velocidad del agua en los canales puede ser alta, por lo que se puede evitar la evaporacion del agua. Tambien se puede proporcionar un sistema de control, por lo que se puede controlar la temperatura de los troqueles.
En los ejemplos, el sistema 20 de prensado puede estar provisto de un soporte de chapa (25 configurado para soportar una chapa y para colocar la chapa sobre el troquel 22 inferior. El soporte de chapa tambien puede estar provisto de uno o mas elementos de desviacion configurados para desviar el soporte de la chapa a una posicion a una distancia predeterminada del troquel 22 inferior.
Se puede proporcionar una primera herramienta 30 de postoperacion configurada para realizar operaciones de recorte y/o perforacion. La primera herramienta 30 de postoperacion puede estar dispuesta aguas abajo de la herramienta 20 de prensado. La primera herramienta 30 de postoperacion puede comprender troqueles de acoplamiento superior 32 e inferior 31. El troquel 32 de acoplamiento superior puede comprender una superficie 33 de trabajo superior y el troquel 31 de acoplamiento inferior puede comprender una superficie 34 de trabajo inferior. Ambas superficies de trabajo en uso se enfrentan a la chapa.
Un lado del troquel 32 superior opuesto a la superficie 33 de trabajo superior puede fijarse al cuerpo 3 superior y un lado del troquel 31 inferior opuesto a la superficie 34 de trabajo inferior puede fijarse al cuerpo 2 inferior. Los troqueles pueden comprender una o mas cuchillas o cuchillas de corte (no mostradas) dispuestas sobre las superficies de trabajo.
La primera herramienta 30 de postoperacion puede comprender uno o mas calentadores o canales electricos que conducen liquido caliente y sensores de temperatura para controlar la temperatura de los troqueles. Los sensores pueden ser termopares. En algunos ejemplos, es preferible mantener la temperatura de la chapa situada entre los troqueles superior e inferior en uso a o cerca de una temperatura predeterminada, por ejemplo por encima de 200 0C.
A o cerca de 200 0C, la resistencia de las chapas con un recubrimiento de zinc que comprende un 0,22 % de C, un 1,2 % de Si, un 2,2 % y otros elementos puede ser de en torno a 800 MPa, que puede ser el limite para evitar danos en las cuchillas. De esta manera, mantener la temperatura por encima de 200 0C puede evitar danos en las cuchillas de corte. El control puede ser un control de encendido-apagado aunque tambien pueden implementarse algunos otros controles para mantener la temperatura.
En algunos ejemplos, los troqueles de acoplamiento superior 32 e inferior 31 pueden comprender canales con fluido frio, por ejemplo, agua y/o aire frio que pasa a traves de los canales proporcionados en los troqueles.
En los ejemplos, la primera herramienta 30 de postoperacion puede estar provista de un soporte de chapa (no mostrado) configurado para soportar una chapa y para posicionar la chapa sobre el troquel 31 inferior. El soporte de la chapa tambien puede estar provisto de uno o mas elementos de desviacion configurados para inclinar desviar el soporte de la chapa a una posicion a una distancia predeterminada del troquel inferior.
Puede proporcionarse una segunda herramienta 40 de postoperacion. La segunda herramienta 40 de postoperacion tambien puede configurarse para realizar otras operaciones de recorte y/o perforacion. La segunda herramienta 40 de postoperacion puede disponerse aguas abajo de la primera herramienta 30 de postoperacion. La segunda herramienta 40 de postoperacion puede comprender un troquel 42 de acoplamiento superior y un troquel 41 de acoplamiento inferior. El troquel 42 de acoplamiento superior puede comprender una superficie 43 de trabajo superior y el troquel 41 de acoplamiento inferior puede comprender una superficie 44 de trabajo inferior. Ambas superficies de trabajo en uso pueden enfrentarse a la chapa que se va a conformar en caliente. Las superficies de trabajo pueden ser desiguales, por
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ejemplo, pueden comprender partes sobresalientes o rebajes.
Los troqueles en la herramienta 40 de prensado pueden tener una temperatura diferente de la de la chapa que se va conformar en caliente, por lo que se puede tener en cuenta la expansion. De esta manera, los troqueles pueden estar un 2 % mas altos que la chapa que se va a conformar en caliente para equilibrar.
Un lado del troquel 42 superior opuesto a la superficie 43 de trabajo puede fijarse al cuerpo 3 superior. Un lado del troquel 41 inferior opuesto a la superficie 44 de trabajo esta fijado al cuerpo 2 inferior.
Los troqueles pueden comprender una o mas cuchillas o cuchillas de corte dispuestas sobre las superficies de trabajo.
En algunos ejemplos, puede proporcionarse un dispositivo de ajuste (no mostrado) configurado para ajustar la distancia entre los troqueles superior 42 e inferior 41. De esta manera, la chapa situada entre los troqueles superior 42 e inferior 41 cuando esta en uso puede deformarse a lo largo de las superficies de trabajo de cada troquel superior e inferior.
Una vez realizado el ajuste de la distancia entre los troqueles superior 42 e inferior 41 para deformar (y por lo tanto calibrar la chapa), se pueden mejorar las tolerancias de la chapa conformada en caliente. En algunos ejemplos, la chapa que se va a conformar en caliente puede tener un area con un espesor no optimizado, por ejemplo, mayor grosor en una parte de la chapa que en cualquier otra parte, por lo que el grosor debe optimizarse.
Con esta disposicion de superficies de trabajo desiguales, la distancia en partes seleccionadas de las superficies de trabajo (por ejemplo, cerca de un radio en la chapa) se puede ajustar en o cerca de la zona con un espesor no optimizado; de este modo el material puede deformarse, es decir forzarse a fluir a zonas adyacentes a la zona con un espesor no optimizado, por lo que se puede conseguir un espesor constante a lo largo de la chapa.
En ejemplos, el dispositivo de ajuste puede controlarse a partir de un sistema de sensores configurado para detectar el espesor de la chapa.
En algunos ejemplos, la segunda herramienta 40 de postoperacion puede estar provista de un soporte de chapa (no mostrado) configurado para soportar una chapa y para colocar la chapa sobre el troquel 41 inferior. El soporte de la chapa tambien puede estar provisto de uno o mas elementos de desviacion configurados para inclinar desviar el soporte de la chapa a una posicion a una distancia predeterminada del troquel inferior.
En otros ejemplos, tambien pueden preverse otras formas de adaptar los troqueles de las herramientas para operar a temperaturas mas bajas o mas altas.
Debe entenderse que aunque las figuras describen troqueles que tienen una forma sustancialmente cuadrada o rectangular, los bloques pueden tener cualquier otra forma e incluso pueden tener formas parcialmente redondeadas.
Tambien se puede proporcionar un dispositivo de transferencia automatica (no mostrado), por ejemplo una pluralidad de robots industriales o un transportador, para realizar la transferencia de chapas entre las herramientas.
En todos los ejemplos, se pueden proporcionar sensores de temperatura y sistemas de control para controlar la temperatura en cualquier herramienta o en el sistema de transferencia. Las herramientas tambien pueden estar provistas de otros sistemas de enfriamiento, soportes de chapas, etc.
Las figuras 2a-2d ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para enfriar una chapa de acuerdo con un ejemplo. Los mismos numeros de referencia indican los mismos elementos. El procedimiento se describe a continuacion con referencia a las secuencias de situaciones ilustradas en las figuras 2a-2d.
Por razones de simplicidad, en ocasiones se han incluido referencias a angulos en las descripciones relacionadas con la figura 2a (y otras figuras). Las referencias a angulos pueden usarse para indicar posiciones aproximadas del cuerpo superior con respecto al cuerpo inferior. Por lo tanto, por ejemplo, puede hacerse referencia a que el cuerpo superior esta en una posicion de 0° con respecto al cuerpo inferior, lo que indica que el cuerpo superior esta en la posicion mas alta con respecto al cuerpo inferior, y 180° para indicar que el cuerpo superior esta en la posicion mas baja (posicion de contacto completo) con respecto al cuerpo inferior. Entonces 360° se refiere de nuevo a que el cuerpo superior esta en la posicion mas alta.
En la figura 2a, puede proporcionarse una chapa 100 que se va a conformr en caliente, hecha de un acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc. En algunos ejemplos, el UHSS puede contener, por ejemplo, aproximadamente un 0,22 % de C, un 1,2 % de Si, un 2,2 %. La cantidad de Si y Mn puede permitir endurecer la chapa a una temperatura ambiente, por lo que se puede evitar el templado (y, por tanto, se puede reducir el tiempo de la prensa en la fabricacion de la chapa). Ademas, el ciclo de carrera de la prensa tambien puede reducirse debido a que los troqueles del enfriamiento adicional para la etapa de templado no permanecen cerrados durante el enfriamiento. El material puede comprender ademas Mn, Al, Ti, B, P, S, N en diferentes proporciones.
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Los inventores han descubierto que dicho acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc puede tener un punto de transformacion Ac3 (punto de transformacion de austenita, en lo sucesivo, denominado «punto Ac3») entre 860 0C y 870 0C, por ejemplo para la la composicion de acero citada anteriormente Ac3 puede ser de aproximadamente 867 0C. El punto de transformacion Ms (temperatura de inicio de la martensita, en lo sucesivo, denominado «punto Ms») puede estar entre 380 0C y 390 °C. Para la composicion de acero anteriormente mencionada, Ms puede ser de aproximadamente 386 0C. El punto de transformacion de Mf (temperatura de acabado de martensita, en lo sucesivo, denominado «punto Mf») puede estar en o cerca de 270 0C.
Se pueden usar diferentes composiciones de acero. Particularmente, las composiciones de acero descritas en el documento EP 2 735 620 A1 pueden considerarse adecuadas. Puede hacerse referencia especifica a la tabla 1 y los parrafos 0016-0021 del documento EP 2 735 620 y a las consideraciones de los parrafos 0067-0079.
La chapa 100 puede calentarse para alcanzar al menos la temperatura de austenizacion. El calentamiento puede realizarse en un dispositivo de calentamiento (no mostrado), por ejemplo, un horno. En este ejemplo particular, la temperatura maxima para calentar la chapa puede determinarse con el recubrimiento. El punto de fusion (y por tanto la temperatura de evaporacion) del zinc puede ser de, o cercana a, 910 0C, por lo que la temperatura maxima para calentar la chapa 100 en el dispositivo de calentamiento puede establecerse por debajo de aproximadamente 910 0C. De esta manera, la chapa 100 puede calentarse a una temperatura superior a Ac3 pero inferior a la temperatura de evaporacion del zinc a o cerca de 910 0C. De este modo, el calentamiento puede realizarse entre 867 0C y 910 0C, preferentemente a o cerca de 890 0C. El periodo de tiempo para el calentamiento puede ser de aproximadamente 6 minutos, pero depende, por ejemplo, del espesor de la chapa.
Una vez que la chapa 100 se calienta a la temperatura deseada, que no se muestra en esta figura, la chapa 100 puede transferirse a la herramienta 10 de enfriamiento. Esto puede realizarse mediante un dispositivo de transferencia automatica (no mostrado), por ejemplo una pluralidad de robots industriales o un transportador. El periodo de tiempo para transferir la chapa entre el horno (no mostrado) y la herramienta 10 de enfriamiento puede ser de entre 2 y 3 segundos.
En algunos ejemplos, se puede proporcionar un elemento de centrado, por ejemplo, pasadores y/o dispositivos de guiado aguas arriba de la herramienta de enfriamiento, de manera que la chapa pueda centrarse correctamente.
El cuerpo 3 superior de la prensa puede situarse en una posicion abierta (posicion de 0°) usando el mecanismo de prensa. La chapa 100 puede colocarse entre el troquel 11 superior y el troquel 12 inferior. En algunos ejemplos, la chapa puede colocarse en un soporte de chapa. El troquel 12 inferior puede desplazarse a una distancia predeterminada con respecto al cuerpo 2 inferior usando un primer elemento 13 de desviacion inferior y un segundo elemento 14 de desviacion inferior.
Como se ha comentado anteriormente, los elementos de desviacion pueden comprender, por ejemplo, un muelle, por ejemplo, un resorte mecanico o un resorte de gas, aunque pueden ser posibles algunos otros elementos de desviacion, por ejemplo, por mecanismo hidraulico. El mecanismo hidraulico puede ser un mecanismo pasivo o activo.
De esta manera, el troquel 12 inferior (y por lo tanto la chapa 100 situada en el troquel 12 inferior) puede situarse en una primera posicion predeterminada (una posicion en la que el troquel inferior puede ponerse en contacto entre 90° y 150° con el troquel superior) desde el cuerpo 2 inferior.
En la figura 2b, la prensa puede estar provista de una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo superior movil con respecto al cuerpo inferior fijo, por lo que el troquel 11 superior puede moverse hacia el troquel 12 inferior (y por lo tanto la chapa situada en el troquel inferior).
El troquel 11 superior puede ponerse en contacto con la chapa 100 colocada entre el troquel 11 superior de la herramienta de enfriamiento y el troquel 12 inferior de la herramienta de enfriamiento en la primera posicion predeterminada (entre la posicion de 90° y 150°).
En la figura 2c, una vez que la chapa se pone en contacto entre 90° y 150°, el troquel 11 superior puede comenzar a enfriar la chapa 100. Prensando la chapa, el primer elemento de desviacion inferior y el segundo elemento de desviacion inferior pueden deformarse hasta que se alcanza una posicion final deseada (posicion de 180°) para prensar y enfriar la chapa 100.
En la figura 2d, una vez alcanzada la posicion final deseada (posicion de 180°), puede proporcionarse una progresion de prensado hacia arriba del cuerpo superior por el mecanismo de prensa. El ultimo contacto entre el troquel superior y la chapa puede estar en una posicion entre 210° y 270° del cuerpo superior (y por lo tanto el troquel superior) con respecto al cuerpo inferior. El primer elemento 13 de desviacion inferior y el segundo elemento 14 de desviacion inferior pueden volver a su posicion original, es decir, extendida. De esta manera, el periodo de tiempo desde que la chapa 100 se pone en contacto por primera vez con el troquel superior y el ultimo contacto, es decir, el tiempo en que la chapa se enfria, puede ser de entre 0,33 y 1 segundo.
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Como se ha comentado anteriormente, mientras se prensa la chapa 100, la chapa puede enfriarse usando un equipo de enfriamiento. Se ha encontrado que el acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc puede mostrar microfisuras a temperaturas superiores a 600 0C en una herramienta de prensado. De esta manera, la chapa puede enfriarse antes de transportarla a la herramienta de prensado a temperaturas por debajo de 600 0C, preferentemente a, o cerca de, 550 0C; de este modo se pueden reducir las microfisuras.
Ya se ha comentado que la chapa 100 se puede calentar previamente a, o cerca de, 890 0C, es decir, calentarse en un horno. La chapa puede transferirse a la herramienta 10 de enfriamiento; por lo tanto, durante el periodo de transferencia, la temperatura puede reducirse entre 750 0C y 850 0C. Con esta disposicion, la chapa 100 puede colocarse en la herramienta 10 de enfriamiento entre 750 0C y 850 0C. La chapa puede entonces enfriarse a una temperatura de o cerca de 570 0C. Esto puede dar lugar a una velocidad de enfriamiento de entre 200 y 800 0C/s, en algunos ejemplos a o cerca de 500 0C/s.
Con la herramienta 10 de enfriamiento integrada en el sistema 3 de prensado, se puede optimizar el tiempo para enfriar la chapa, ya que puede evitarse un movimiento adicional para transferir la chapa desde una herramienta de enfriamiento externa. Tambien puede ahorrar tiempo. Ademas, los movimientos de la chapa entre las herramientas pueden limitarse, por lo que las velocidades de enfriamiento se controlan facilmente.
Las figuras 2e-2h ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para embutir una chapa de acuerdo con un ejemplo. Los mismos numeros de referencia indican los mismos elementos. El procedimiento se describe a continuacion con referencia a las secuencias de situaciones ilustradas por las figuras 2e-2h.
En la figura 2e, la chapa 100 puede estar ya enfriada, por lo que la chapa 100 puede estar lista para transferirla desde la herramienta 10 de enfriamiento a la herramienta 20 de prensado. La transferencia puede realizarse mediante un dispositivo de transferencia automatica (no mostrado), por ejemplo, una pluralidad de robots industriales o un transportador. Como se ha comentado anteriormente, la chapa se puede transferir a una temperatura de, o cerca de 570 0C. Debido al tiempo de transferencia, la chapa 100 puede enfriarse a, o cerca de, 550 0C cuando alcanza la herramienta de conformacion. La chapa 100 puede colocarse por el dispositivo de transferencia sobre el troquel 22 inferior usando un soporte de chapa. En algunos ejemplos, la distancia del soporte de la chapa con respecto al troquel 22 inferior de la prensa se puede regular utilizando uno o mas elementos de desviacion.
Dado que el dispositivo de transferencia esta integrado en el mismo sistema de prensado, hay menos tiempo de transferencia y el control de temperatura es mejor.
Mientras la chapa 100 esta transfiriendose o colocandose sobre el troquel 22 inferior, el sistema de transferencia automatica puede accionarse para proporcionar una chapa 200 a la herramienta 10 de enfriamiento. Como resultado, la herramienta 10 de enfriamiento puede iniciar la operacion para enfriar la chapa. Esta operacion se puede realizar como se ha indicado anteriormente. Ademas, esta operacion se puede realizar al mismo tiempo que la operacion de la herramienta 20 de prensado.
De esta manera, el cuerpo 3 superior de la prensa puede situarse de nuevo en una posicion abierta (posicion de 0°) utilizando el mecanismo de prensa. La chapa 100 puede colocarse entre el troquel 21 superior de la herramienta de prensado y el troquel 22 inferior de la herramienta de prensado.
En la figura 2f, la prensa 1 puede estar provista de una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo 3 superior movil con respecto al cuerpo 2 inferior fijo, por lo que el troquel 21 superior puede moverse hacia el troquel 22 inferior.
En la figura 2g, el troquel 21 superior puede ponerse en contacto con la chapa 100 colocada entre el troquel 21 superior de la herramienta de prensado y el troquel 22 inferior de la herramienta de prensado aproximadamente en una posicion de 180°. Una vez que se pone en contacto la chapa, el troquel 21 superior puede empezar a prensar y embutir la chapa 100.
En la figura 2h, una vez alcanzada la posicion final deseada, se puede proporcionar una progresion de prensado hacia arriba. El ultimo contacto completo entre la superficie de trabajo del troquel superior de la herramienta de conformacion y la chapa (y por lo tanto el final de la operacion de embuticion) puede estar en una posicion entre 180° y 210° El ultimo contacto entre la chapa y el soporte de la chapa puede estar entre, por ejemplo, 210°-270°
La temperatura de la chapa 100 puede reducirse hasta que se alcanza una temperatura de o cercana a 300 0C. La herramienta de prensado puede estar provista de un sistema de enfriamiento. El sistema de enfriamiento puede controlarse por un controlador, por lo que la temperatura de la chapa 100 puede reducirse y mantenerse a una temperatura deseada.
Al mismo tiempo, la chapa 200 puede prensarse y enfriarse utilizando el sistema 10 de enfriamiento. El funcionamiento de la herramienta 10 de enfriamiento con la chapa 200 puede ser el mismo que se ha indicado anteriormente.
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Las figuras 2i-2l ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para perforar y/o recortar la misma chapa de acuerdo con un ejemplo. Los mismos numeros de referencia indican los mismos elementos. El procedimiento se describe a continuacion con referencia a las secuencias de situaciones ilustradas en las figuras 2i-2l.
En la figura 2i, la chapa 100 tambien se ha embutido ya, por lo que la chapa 100 puede estar lista para transferirla desde la herramienta 20 de prensado a la primera herramienta 30 de postoperacion, por ejemplo herramienta de perforacion o de recorte. La transferencia puede realizarse mediante un dispositivo de transferencia automatica (no mostrado), por ejemplo, una pluralidad de robots industriales o un transportador. Como se ha comentado anteriormente, la chapa 100 puede abandonar 20 la herramienta de prensado y puede transferirse a una temperatura de, o cercana a 300 0C. Debido al tiempo de transferencia, la chapa 100 puede enfriarse a, o cerca de, 280 0C, colocandose de este modo en la primera herramienta de postoperacion a esta temperatura. La chapa 100 puede colocarse sobre el troquel 31 inferior y entre el troquel 31 inferior y el troquel 32 superior.
En la figura 2j, cuando la chapa 100 se ha transferido o colocado sobre el troquel 31 inferior, el sistema de transferencia automatica puede accionarse para proporcionar la chapa 200 a la herramienta 20 de prensado y para proporcionar una chapa 300 a la herramienta 10 de enfriamiento. Como resultado, la herramienta 10 de enfriamiento puede iniciar la operacion para prensar y enfriar la chapa 300 como se ha comentado anteriormente. Al mismo tiempo, la herramienta 20 de prensado puede iniciar la operacion para embutir y enfriar la chapa 300, como tambien se ha comentado anteriormente.
De esta manera, el cuerpo 32 superior de la prensa puede situarse en una posicion abierta (posicion de 0°) usando el mecanismo de prensa. La prensa 1 puede estar provista de una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo 3 superior movil con respecto al cuerpo 2 inferior fijo, por lo que el troquel 32 superior puede moverse hacia el troquel 31 inferior.
En la figura 2k, el troquel 32 superior puede ponerse en contacto con la chapa 100 colocada entre el troquel 31 superior de la herramienta de prensado y el troquel 31 inferior de la herramienta de prensado hasta alcanzar la posicion final deseada (en o cerca de 180°).
Mientras la prensa esta en contacto con la chapa 100, puede realizarse una operacion de perforacion utilizando las cuchillas de corte o algun otro elemento de corte. Una vez terminada la operacion de perforacion, se puede realizar una operacion de recorte. En ejemplos alternativos, la operacion de recorte puede realizarse en primer lugar y la operacion de recorte puede realizarse una vez terminada la operacion de recorte.
Mientras la chapa 100 se somete a la postoperacion, la chapa puede calentarse utilizando el equipo de calentamiento comentado anteriormente. Se ha encontrado que el acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc en o cerca de 200 0C puede tener una resistencia de o de cerca de 800 MPa. Esta puede ser la maxima resistencia posible para realizar la operacion, por ejemplo operaciones de recorte y/o perforacion. De esta manera, puede proporcionarse un sistema de calentamiento con un sistema de temperatura de control, por lo que la temperatura de la chapa 100 puede mantenerse por encima de 200 0C. Con esta disposicion, la resistencia de la chapa puede mantenerse en valores razonables para perforarla y/o recortarla.
En la figura 2l, una vez alcanzada la posicion final deseada (posicion de 180°), puede proporcionarse una progresion de prensado hacia arriba. El ultimo contacto completo entre la superficie de trabajo del troquel 32 superior y la chapa 100 (y por lo tanto el final de la operacion) puede estar en una posicion entre 180° y 210°. El ultimo contacto entre la chapa y el soporte de la chapa puede ocurrir entre 210° y 270°.
Las figuras 2m-2p ilustran esquematicamente una secuencia de situaciones que ocurren durante la realizacion de un procedimiento para perforar y/o recortar adicionalmente una chapa de acuerdo con un ejemplo. Los mismos numeros de referencia indican los mismos elementos. El procedimiento se describe a continuacion con referencia a las secuencias de situaciones ilustradas en las figuras 2m-2p.
En la figura 2m, la chapa 100 puede transferirse desde la primera herramienta 30 de postoperacion a la segunda herramienta 40 de postoperacion, por ejemplo herramienta de perforacion, recorte y calibracion. La transferencia puede realizarse mediante un dispositivo de transferencia automatica (no mostrado), por ejemplo, una pluralidad de robots industriales o un transportador. Como se ha comentado anteriormente, la chapa 100 puede abandonar la primera herramienta 30 de postoperacion y puede transferirse a una temperatura de o cerca de 200 0C.
En la figura 2n, la chapa 100 puede colocarse sobre el troquel 41 inferior, por ejemplo usando un soporte de chapa. La chapa puede situarse entre el troquel 41 inferior y el troquel 42 superior.
Mientras la chapa 100 se esta transfiriendo o colocando sobre el troquel 41 inferior, el sistema de transferencia automatica puede accionarse para proporcionar la chapa 200 a la primera herramienta 30 de postoperacion, la chapa 300 a la herramienta 20 de prensado y una chapa 400 a la herramienta 10 de enfriamiento. Como resultado, la
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herramienta 10 de enfriamiento puede iniciar la operacion para prensar y enfriar la chapa 400. Al mismo tiempo, la herramienta 20 de prensado y la primera herramienta 30 de postoperacion pueden iniciar su operacion, respectivamente. El funcionamiento de la herramienta puede ser el mismo que se comento anteriormente.
En la figura 2o, el cuerpo 42 superior de la prensa puede situarse en una posicion abierta (posicion de 0°) usando el mecanismo de prensa. La prensa 1 puede estar provista de una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo 3 superior movil con respecto al cuerpo 2 inferior fijo, por lo que el troquel 32 superior puede moverse hacia el troquel 31 inferior. El troquel 42 superior puede ponerse en contacto con la chapa colocada entre el troquel 41 superior y el troquel 42 inferior en la posicion final deseada (en o cerca de 180° del troquel superior con respecto al cuerpo inferior).
Mientras la prensa esta en contacto con la chapa 100, la operacion de perforacion puede realizarse usando las cuchillas de corte. Una vez terminada la operacion de perforacion, se puede realizar una operacion de recorte. En ejemplos alternativos, la operacion de recorte puede realizarse en primer lugar y la operacion de recorte puede realizarse una vez terminada la operacion de recorte.
Ademas, se puede realizar una operacion de calibracion, por lo que se puede mejorar la tolerancia de la chapa. De esta manera, la distancia entre el troquel 42 superior y el troquel 41 inferior puede ajustarse utilizando un dispositivo de ajuste. El dispositivo de ajuste puede controlarse a partir de un sistema de sensores (no mostrado) configurado para detectar el espesor de la chapa 100. Siguiendo el ejemplo, la chapa puede prensarse por los troqueles superior 42 e inferior 41, de manera que pueda conseguirse un espesor constante de la chapa.
Una vez terminada la operacion de la segunda herramienta de postoperacion, la chapa 100 puede transferirse y endurecerse a temperatura ambiente.
En la figura 2p, una vez alcanzada la posicion final deseada (posicion de 180°), puede proporcionarse una progresion de prensado hacia arriba. El ultimo contacto completo entre la superficie de trabajo del troquel superior 42 y la chapa 100 (y por lo tanto el final de la segunda operacion) puede estar en una posicion entre 180° y 210°. El ultimo contacto entre la chapa y el soporte de la chapa puede ocurrir entre 210° y 270°.
Una vez que se alcanza la posicion abierta (posicion de 0°) por la prensa aplicando el movimiento hacia arriba, la chapa 100 puede transferirse y endurecerse a temperatura ambiente. Al mismo tiempo, se puede hacer funcionar el sistema de transferencia automatica para proporcionar una chapa 500 a la herramienta 10 de enfriamiento, la chapa 200 a la segunda herramienta 40 de postoperacion, la chapa 300 a la primera herramienta 30 de postoperacion y la chapa 400 a la herramienta 20 de prensado. Como resultado, todas las herramientas pueden iniciar sus operaciones como se comento anteriormente.
En algunos ejemplos, dependiendo de la forma de la chapa 100, puede proporcionarse embuticion adicional y otras operaciones, por ejemplo perforacion y/o recorte. En otros ejemplos, el orden de las postoperaciones puede intercambiarse (por ejemplo, primero corte, luego calibracion o viceversa).
Por razones de integridad, diversos aspectos de la presente divulgacion se exponen en las siguientes clausulas numeradas:
Clausula 1. Un sistema de prensado para fabricar componentes estructurales conformados en caliente, comprendiendo el sistema un cuerpo inferior fijo, un cuerpo superior movil y un mecanismo configurado para proporcionar una progresion de prensado hacia arriba y hacia abajo del cuerpo superior movil con respecto al cuerpo inferior fijo, en el que el sistema comprende :
- una herramienta de enfriamiento configurada para enfriar una chapa previamente calentada que comprende:
- troqueles de enfriamiento de acoplamiento superior e inferior, comprendiendo cada troquel de enfriamiento una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa y
- el troquel de enfriamiento inferior conectado al cuerpo inferior con uno o mas elementos de desviacion inferiores configurados para desviar el troquel de enfriamiento inferior hacia una posicion a una primera distancia predeterminada desde el cuerpo inferior y/o el troquel de enfriamiento superior conectado al cuerpo superior con uno o mas elementos de desviacion superior configurados para desviar el troquel de enfriamiento superior hacia una posicion a una segunda distancia predeterminada desde el cuerpo superior,
- una herramienta de prensado configurada para embutir la chapa, en la que la herramienta de prensado esta dispuesta aguas abajo de la herramienta de enfriamiento y comprende:
- troqueles de prensado de acoplamiento superior e inferior, comprendiendo cada troquel de prensado una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa y
- el troquel de prensado superior esta fijado al cuerpo superior y el troquel de presion inferior esta fijado al cuerpo inferior y
- un mecanismo de transferencia de la chapa para transferir la chapa desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de prensado.
Clausula 2. Un sistema de acuerdo con la clausula 1, que comprende ademas una primera herramienta de postoperacion configurada para realizar operaciones de recorte y/o perforacion, en la que la primera herramienta de
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postoperacion esta dispuesta aguas abajo de la herramienta de prensado y comprende:
- troqueles de la primera herramienta de postoperacion de acoplamiento superior e inferior, comprendiendo cada troquel una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa, y
- el primer troquel de la herramienta de postoperacion superior esta fijado al cuerpo superior y el primer troquel de la herramienta de postoperacion inferior esta fijado al cuerpo inferior, y
- los troqueles que comprenden una o mas cuchillas de corte dispuestas sobre las superficies de trabajo, y
- el mecanismo de transferencia de chapa esta configurado ademas para transferir la chapa desde la herramienta de prensado a la primera herramienta de postoperacion.
Clausula 3. Un sistema de acuerdo con la clausula 2, que comprende ademas una segunda herramienta de postoperacion configurada para realizar operaciones de recorte y/o perforacion, en la que la segunda herramienta de postoperacion esta dispuesta aguas abajo de la primera herramienta de postoperacion y comprende:
- troqueles de la segunda herramienta de postoperacion de acoplamiento superior e inferior, comprendiendo cada troquel una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa y,
- el segundo troquel de herramienta de postoperacion superior esta fijado al cuerpo superior y el segundo troquel de la herramienta de postoperacion inferior esta fijado al cuerpo inferior, y
- los troqueles que comprenden una o mas cuchillas de corte dispuestas sobre las superficies de trabajo, y
- el mecanismo de transferencia de la chapa esta configurado ademas para transferir la chapa desde la primera herramienta de postoperacion a la segunda herramienta de postoperacion.
Clausula 4. Un sistema de acuerdo con la clausula 3, en el que la segunda herramienta de postoperacion comprende un dispositivo de ajuste configurado para ajustar la distancia entre los troqueles superior e inferior para deformar la chapa situada en uso en la segunda herramienta de postoperacion a lo largo de la superficie de trabajo de cada troquel superior e inferior, en el que el dispositivo de ajuste se controla a partir de un sistema de sensores configurado para detectar el espesor de la chapa.
Clausula 5. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion de cualquiera de las clausulas 1-4, en el que los troqueles de la primera herramienta de postoperacion comprenden uno o mas calentadores o canales que conducen un liquido caliente.
Clausula 6. Un sistema de acuerdo con la clausula 5, en el que los calentadores o canales que conducen un liquido caliente se configuran para mantener la temperatura de la chapa por encima de 200 0C segun la temperatura medida en el troquel.
Clausula 7. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion de cualquiera de las clausulas 1-6, en el que los troqueles de la herramienta de enfriamiento comprenden uno o mas calentadores o canales que conducen un liquido caliente.
Clausula 8. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1-7, en el que los troqueles de la herramienta de enfriamiento comprenden canales que conducen agua de enfriamiento.
Clausula 9. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1-8, en el que los troqueles de la herramienta de enfriamiento comprenden canales que conducen aire.
Clausula 10. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1-9, en el que los troqueles de la herramienta de prensado comprenden canales que conducen agua de enfriamiento y/o canales que conducen aire.
Clausula 11. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1-10, en el que los troqueles de la primera herramienta de postoperacion comprenden canales que conducen agua de enfriamiento.
Clausula 12. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1-11, en el que los troqueles de la primera herramienta de postoperacion comprenden canales que conducen aire.
Clausula 13. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1 -12, en el que se configura una temperatura de los troqueles de enfriamiento y/o de los troqueles de prensa y/o de los troqueles de la primera herramienta de postoperacion y/o de los troqueles de la segunda herramienta de postoperacion a partir de una temperatura medida en los troqueles.
Clausula 14. Un sistema de acuerdo con la clausula 13, en el que los troqueles comprenden uno o mas termopares configurados para medir la temperatura de los troqueles.
Clausula 15. Un procedimiento para enfriar una chapa que comprende:
- proporcionar un sistema de prensado de acuerdo con cualquiera de las clausulas 1-14;
- proporcionar una chapa que se va a conformar en caliente, hecha de un acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc;
- calentar la chapa;
- situar el cuerpo superior de la prensa en una posicion abierta utilizando el mecanismo de la prensa;
- colocar la chapa entre los troqueles de acoplamiento superior e inferior de la herramienta de enfriamiento;
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- prensar y enfriar la chapa proporcionando una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo superior movil con respecto al cuerpo inferior fijo, de modo que el troquel superior se mueve hacia el troquel inferior hasta una posicion final deseada con respecto al cuerpo inferior fijo para prensar la chapa mediante deformacion de los elementos de desviacion.
Clausula 16. Un procedimiento de acuerdo con la clausula 15, en el que la chapa se calienta a una temperatura de austenizacion entre 860 0C y 910 0C.
Clausula 17. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las clausulas 15-16, en el que el UHSS comprende aproximadamente un 0,22 % de C, un 1,2 % de Si, un 2,2 % de Mn.
Clausula 18. Un procedimiento de acuerdo con la clausula 17, en el que el UHSS comprende ademas Mn, Al, Ti, B, P, S, N.
Clausula 19. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las clausulas 15-18, en el que la chapa se enfria a una temperatura entre 500 0C y 600 0C.
Clausula 20. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las clausulas 15-19, en el que la chapa se enfria a una velocidad entre 400 y 600 0C/s.
Clausula 21. Un procedimiento para embutir una chapa que comprende un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las clausulas 15-20, que comprende ademas:
- transferir la chapa desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de prensado;
- colocar la chapa entre los troqueles superior e inferior de la herramienta de prensado;
- embutir la chapa proporcionando una progresion de prensado hacia adelante del cuerpo superior movil con respecto al cuerpo inferior fijo hasta que se alcanza una posicion final deseada con respecto al cuerpo inferior fijo de la prensa para prensar el componente estructural.
Clausula 22. Un procedimiento de acuerdo con la clausula 21, que comprende ademas enfriar la chapa durante la embuticion.
Clausula 23. Un procedimiento de acuerdo con la clausula 22, en el que la chapa se enfria a una temperatura de entre 320 0C y 280 0C.
Clausula 24. Un procedimiento para perforar y/o recortar una chapa que comprende un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 -23 cuando depende de la clausula 2, que comprende ademas:
- transferir la chapa desde la herramienta de prensado a la primera herramienta de postoperacion;
- colocar el componente estructural que se va a conformar entre los troqueles de acoplamiento superior e inferior de la herramienta de postoperacion;
- proporcionar una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo superior movil de la prensa con respecto al cuerpo inferior fijo de la prensa hasta que se alcance la posicion final deseada con respecto a la prensa inferior fija para prensar la chapa;
- cortar y/o perforar la chapa utilizando las cuchillas de corte de la primera herramienta de postoperacion.
Clausula 25. Un procedimiento de acuerdo con la clausula 24, en el que la temperatura de la chapa situada en la primera herramienta de postoperacion se mantiene por encima de 200 0C.
Clausula 26. Un procedimiento para perforar y/o recortar y calibrar un componente estructural conformado en caliente que se va a conformar que comprende un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las clausulas 24-25 cuando depende de la clausula 3 que comprende ademas:
- transportar el componente estructural desde la primera herramienta de postoperacion a la segunda herramienta de postoperacion;
- proporcionar una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo superior movil de la prensa con respecto al cuerpo inferior fijo de la prensa hasta que se alcance la posicion final deseada para prensar el componente estructural;
- cortar y/o perforar el componente estructural utilizando las cuchillas de corte;
- ajustar la distancia entre los troqueles superior e inferior para deformar el componente estructural que se va a conformar a lo largo de la superficie de trabajo de cada troquel superior e inferior.
Clausula 27. Un componente estructural conformado en caliente que puede obtenerse mediante el procedimiento de acuerdo con la clausula 26.
Si bien se han divulgado en el presente documento solo un numero de ejemplos, son posibles otras alternativas, modificaciones, usos y/o equivalentes de los mismos. Ademas, tambien se cubren todas las combinaciones posibles de los ejemplos descritos. Por tanto, el alcance de la presente divulgacion no deberia limitarse a ejemplos particulares, sino que deberia determinarse solo con una lectura imparcial de las reivindicaciones siguientes.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema (1) de prensado para la fabricacion de componentes estructurales conformados en caliente, comprendiendo el sistema un cuerpo (2) inferior fijo, un cuerpo (3) superior movil y un mecanismo configurado para proporcionar progresion de prensado hacia arriba y hacia abajo del cuerpo (3) superior movil con respecto al cuerpo (2) inferior fijo, en el que el sistema comprende:
    • una herramienta (10) de enfriamiento configurada para enfriar una chapa previamente calentada que comprende:
    - troqueles de enfriamiento de acoplamiento superior (11) e inferior (12), comprendiendo cada troquel de enfriamiento una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa, caracterizado porque
    - el troquel (12) de enfriamiento inferior esta conectado al cuerpo (2) inferior con uno o mas elementos (13, 14) de desviacion inferiores configurados para desviar el troquel (12) de enfriamiento inferior hacia una posicion a una primera distancia predeterminada desde el cuerpo inferior (2) y/o el troquel (11) de enfriamiento superior conectado al cuerpo (3) superior con uno o mas elementos de desviacion superiores configurados para desviar el troquel (11) de enfriamiento superior hacia una posicion a una segunda distancia predeterminada del cuerpo (3) superior, y porque el sistema comprende
    • una herramienta (20) de prensado configurada para embutir la chapa, en la que la herramienta (20) de prensado esta dispuesta aguas abajo de la herramienta (10) de enfriamiento y comprende:
    - troqueles de prensado de acoplamiento superior (21) e inferior (22), comprendiendo cada troquel de prensado una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa, y
    - el troquel (21) de prensado superior esta fijado al cuerpo (3) superior y el troquel (22) de prensado inferior esta fijado al cuerpo (2) inferior, y
    • un mecanismo de transferencia de la chapa para transferir la chapa desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de prensado.
  2. 2. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas una primera herramienta (30) de postoperacion configurada para realizar operaciones de recorte y/o perforacion, en la que la primera herramienta de postoperacion esta dispuesta aguas abajo de la herramienta de prensado y comprende:
    - troqueles de la primera herramienta de postoperacion de acoplamiento superior (32) e inferior (31), comprendiendo cada troquel una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa, y
    - el primer troquel (32) de la herramienta de postoperacion superior esta fijado al cuerpo (3) superior y el primer troquel (31) de la herramienta de postoperacion inferior esta fijado al cuerpo (2) inferior, y
    - los troqueles que comprenden una o mas cuchillas de corte dispuestas sobre las superficies de trabajo, y
    - el mecanismo de transferencia de chapa esta configurado ademas para transferir la chapa desde la herramienta de prensado a la primera herramienta de postoperacion.
  3. 3. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 2, que comprende ademas una segunda herramienta (40) de postoperacion configurada para realizar operaciones de recorte y/o perforacion, en la que la segunda herramienta (40) de postoperacion esta dispuesta aguas abajo de la primera herramienta (30) de postoperacion y comprende:
    - troqueles de la segunda herramienta de postoperacion de acoplamiento superior (42) e inferior (41), comprendiendo cada troquel una o mas superficies de trabajo que, en uso, estan enfrentadas a la chapa, y
    - el segundo troquel (42) de la herramienta de postoperacion superior esta fijado al cuerpo (3) superior y el segundo troquel (41) de la herramienta de postoperacion inferior esta fijado al cuerpo (2) inferior, y
    - los troqueles que comprenden una o mas cuchillas de corte dispuestas sobre las superficies de trabajo, y
    - el mecanismo de transferencia de la chapa esta configurado ademas para transferir la chapa desde la primera herramienta (30) de postoperacion a la segunda herramienta (40) de postoperacion.
  4. 4. Un sistema de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que la segunda herramienta (40) de postoperacion comprende un dispositivo de ajuste configurado para ajustar la distancia entre los troqueles superior e inferior para deformar la chapa situada en uso en la segunda herramienta de postoperacion a lo largo de la superficie de trabajo de cada troquel superior e inferior, en el que el dispositivo de ajuste se controla a partir de un sistema de sensores configurado para detectar el espesor de la chapa.
  5. 5. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que los troqueles de la primera herramienta (30) de postoperacion comprenden uno o mas calentadores o canales que conducen un liquido caliente.
  6. 6. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que los troqueles de la herramienta (10) de enfriamiento comprenden uno o mas calentadores o canales que conducen un liquido caliente.
  7. 7. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que los troqueles de la herramienta (10) de enfriamiento y/o los troqueles de la herramienta (20) de prensado comprenden canales que conducen agua de enfriamiento y/o aire.
  8. 8. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en el que los troqueles de la primera herramienta (30) de postoperacion comprenden canales que conducen agua de enfriamiento y/o aire.
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  9. 9. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que se configura una temperatura de los troqueles de enfriamiento y/o de los troqueles de prensa y/o de los troqueles de la primera herramienta de postoperacion y/o de los troqueles de la segunda herramienta de postoperacion a partir de una temperatura medida en los troqueles.
  10. 10. Un procedimiento para enfriar una chapa que comprende:
    - proporcionar un sistema de prensado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9;
    - proporcionar una chapa que se va a conformar en caliente, hecha de un acero de ultra alta resistencia (UHSS) que tiene un recubrimiento de zinc;
    - calentar la chapa;
    - situar el cuerpo (3) superior de la prensa en una posicion abierta utilizando el mecanismo de la prensa;
    - colocar la chapa entre los troqueles de acoplamiento superior (11) e inferior (12) de la herramienta de enfriamiento;
    - prensar y enfriar la chapa proporcionando una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo (3) superior movil con respecto al cuerpo (2) inferior fijo, de modo que el troquel superior se mueve hacia el troquel inferior hasta una posicion final deseada con respecto al cuerpo inferior fijo para prensar la chapa mediante deformacion de los elementos de desviacion.
  11. 11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el UHSS comprende aproximadamente un 0,22 % de C, un 1,2 % de Si, un 2,2 % de Mn.
  12. 12. Un procedimiento para embutir una chapa que comprende un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-11, que comprende ademas:
    - transferir la chapa desde la herramienta de enfriamiento a la herramienta de prensado;
    - colocar la chapa entre los troqueles superior e inferior de la herramienta de prensado;
    - embutir la chapa proporcionando una progresion de prensado hacia adelante del cuerpo (3) superior movil con respecto al cuerpo (2) inferior fijo hasta que se alcanza una posicion final deseada con respecto al cuerpo (2) inferior fijo de la prensa para prensar el componente estructural.
  13. 13. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 12, que comprende ademas enfriar la chapa durante la embuticion.
  14. 14. Un procedimiento para perforar y/o recortar una chapa que comprende un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-13 cuando depende de la reivindicacion 2, que comprende ademas:
    - transferir la chapa desde la herramienta (20) de prensado a la primera herramienta (30) de postoperacion;
    - colocar el componente estructural que se va a conformar entre los troqueles de acoplamiento superior (32) e inferior (31) de la herramienta de postoperacion;
    - proporcionar una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo (3) superior movil de la prensa con respecto al cuerpo (2) inferior fijo de la prensa hasta que se alcance la posicion final deseada con respecto a la prensa (2) inferior fija para prensar la chapa;
    - cortar y/o perforar la chapa utilizando las cuchillas de corte de la primera herramienta (30) de postoperacion.
  15. 15. Un procedimiento para perforar y/o recortar y calibrar un componente estructural conformado en caliente que se va a conformar que comprende un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 14 cuando depende de la reivindicacion 3, que comprende ademas:
    - transportar el componente estructural desde la primera herramienta (30) de postoperacion a la segunda herramienta (40) de postoperacion;
    - proporcionar una progresion de prensado hacia abajo del cuerpo (3) superior movil de la prensa con respecto al cuerpo (2) inferior fijo de la prensa hasta que se alcance la posicion final deseada para prensar el componente estructural;
    - cortar y/o perforar el componente estructural utilizando las cuchillas de corte;
    - ajustar la distancia entre los troqueles superior e inferior para deformar el componente estructural que se va a conformar a lo largo de la superficie de trabajo de cada troquel superior e inferior.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3067129A1 (en) 2015-03-09 2016-09-14 Autotech Engineering, A.I.E. Press systems and methods
CN106424279B (zh) * 2016-11-22 2018-10-09 北京汽车股份有限公司 热冲压装置
KR102017103B1 (ko) * 2017-02-17 2019-09-03 주식회사 엠에스 오토텍 핫스탬핑 부품의 제조방법
CN107186051A (zh) * 2017-06-23 2017-09-22 芜湖德丰汽车零部件有限公司 一种连续自动冲孔装置
EP3437750A1 (en) 2017-08-02 2019-02-06 Autotech Engineering A.I.E. Press method for coated steels
CN111183026A (zh) 2017-10-06 2020-05-19 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 热成型复合材料，其生产，部件及其用途
DE102017223252A1 (de) 2017-12-19 2019-06-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Pressenanordnung sowie Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten und pressgehärteten Stahlblechteils
DE102018205998A1 (de) 2018-04-19 2019-10-24 Ford Global Technologies, Llc Werkzeug zur Ausführung eines Spritzgieß-, Warmumformungs- oder Druckgussverfahrens und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Werkzeugs
SE543318C2 (en) 2018-06-21 2020-11-24 Mats Olsson Method and system for cooling hot objects
KR20210024592A (ko) 2018-06-25 2021-03-05 오토테크 엔지니어링 에스.엘. 차량의 본체 측면 구조 프레임
JP6593820B1 (ja) * 2018-08-13 2019-10-23 株式会社寺方工作所 温度制御された温間シェービング加工法及び装置
KR102127971B1 (ko) * 2018-11-27 2020-06-29 주식회사전우정밀 금속 제품 성형 장치 및 방법
CN109676026A (zh) * 2018-12-04 2019-04-26 江苏华灿电讯股份有限公司 一种安装板级进模连续成型工艺及成型装置
CN109967687B (zh) * 2019-03-28 2022-12-06 常州市爱伦机械有限公司 一种齿轮锻造废料回收再加工装置
CN110076246B (zh) * 2019-04-25 2020-11-20 北京航星机器制造有限公司 一种可热处理强化铝合金高效热成形装备及方法
CN110496887A (zh) * 2019-09-24 2019-11-26 深圳市吉百顺科技有限公司 一种冲压端子可固形固位的冲压设备及其加工工艺
KR102448330B1 (ko) 2019-10-14 2022-09-27 오토테크 엔지니어링 에스.엘. 프레스 시스템 및 방법
CN110947853B (zh) * 2019-10-16 2021-08-03 山东同兴金属板材有限公司 一种基于加热冲压的高精度凸部的加工方法
EP4077741A1 (en) * 2019-12-20 2022-10-26 Autotech Engineering S.L. Process and production line for forming objects
JP7473381B2 (ja) 2020-04-07 2024-04-23 株式会社Subaru 薄板の冷却装置及びそれを用いた薄板の冷却方法
CN111468605A (zh) * 2020-04-17 2020-07-31 苏州大学 超薄板微结构复合胀形校形一体式装置
KR102198556B1 (ko) * 2020-06-01 2021-01-05 주식회사 상진 원통형 고강도 부싱 제조방법, 이 제조방법에 의해 제조된 원통형 고강도 부싱, 및 이 원통형 고강도 부싱을 제조하기 위한 프레스 성형장치
CN111804787B (zh) * 2020-06-26 2022-02-01 芜湖常瑞汽车部件有限公司 一种具有冷却结构的高速冲压模具
CN113145760B (zh) * 2021-05-28 2022-02-18 湖南奇秀科技有限公司 一种箱包生产加工设备
CN113399559A (zh) * 2021-06-18 2021-09-17 成都普什汽车模具有限公司 一种模中模结构的汽车模具
CN114798909B (zh) * 2022-04-24 2023-04-07 盐城世圆汽车配件有限公司 一种汽车冲压设备及冲压工艺
WO2024008761A1 (en) 2022-07-07 2024-01-11 Autotech Engineering S.L. A unitary bumper beam assembly for a vehicle
WO2024121149A1 (en) 2022-12-07 2024-06-13 Autotech Engineering S.L. A unitary roof ring of a vehicle framework
WO2024209037A1 (en) 2023-04-05 2024-10-10 Autotech Engineering, S.L. A unitary firewall panel for a vehicle

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3605477A (en) * 1968-02-02 1971-09-20 Arne H Carlson Precision forming of titanium alloys and the like by use of induction heating
JP2921342B2 (ja) 1993-06-10 1999-07-19 トヨタ自動車株式会社 プレス機械のスライド高さ調整方法
JP2005199300A (ja) 2004-01-15 2005-07-28 Komatsu Sanki Kk プレス加工方法
US7254977B2 (en) * 2004-01-20 2007-08-14 Pullman Industries, Inc. Coolant delivery system and continuous fabrication apparatus which includes the system
JP4724538B2 (ja) 2005-11-22 2011-07-13 新日本製鐵株式会社 トランスファープレスによる成形方法及びトランスファープレス装置
JP2007136534A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Nippon Steel Corp プレス成形装置及びプレス成形方法
JP4608420B2 (ja) 2005-11-22 2011-01-12 新日本製鐵株式会社 トランスファープレス装置
JP4751186B2 (ja) * 2005-11-30 2011-08-17 新日本製鐵株式会社 トランスファープレス装置
DE102007009937A1 (de) 2007-03-01 2008-09-04 Schuler Smg Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Umformung einer Platine und Kühlvorrichtung für eine Platine
DE102008039264A1 (de) 2008-08-22 2010-03-04 Schuler Cartec Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Formhärten mit Zwischenkühlung
DE102009012940B4 (de) 2009-03-12 2017-12-07 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Blechbauteils sowie Fertigungsstraße zur Herstellung des Bauteils
DE102009014670B4 (de) 2009-03-27 2011-01-13 Thyssenkrupp Sofedit S.A.S Verfahren und Warmumformanlage zur Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen aus Stahlblech
WO2010150683A1 (ja) 2009-06-22 2010-12-29 新日本製鐵株式会社 鋼板の熱間プレス成形方法、鋼板の熱間プレス成形装置、及び鋼成形部材
DE102009050533A1 (de) * 2009-10-23 2011-04-28 Thyssenkrupp Sofedit S.A.S Verfahren und Warmumformanlage zur Herstellung eines gehärteten, warm umgeformten Werkstücks
DE102009057382A1 (de) 2009-12-09 2011-06-16 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Blechbauteils
KR101164323B1 (ko) 2009-12-28 2012-07-09 현대하이스코 주식회사 국부적으로 이종 강도를 갖는 열간 프레스 성형체 제조용 금형 시스템 및 이를 이용한 성형체 제조방법
SE533881C2 (sv) 2010-03-16 2011-02-22 Gestamp Hardtech Ab Presshärdningsanläggning och sätt att presshärda
DE102010027554A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-19 Thyssenkrupp Umformtechnik Gmbh Umformwerkzeug und Verfahren zum Warmumformen und partiellen Presshärten eines Werkstückes aus Stahlblech
US9321092B2 (en) * 2010-07-21 2016-04-26 Mazda Motor Corporation Method for forming steel sheet by hot pressing
ES2858225T3 (es) 2010-12-24 2021-09-29 Voestalpine Stahl Gmbh Procedimiento para producir elementos estructurales templados
US8561450B2 (en) * 2011-03-11 2013-10-22 GM Global Technology Operations LLC System and method for annealing of a pre-formed panel
EP2995691B1 (en) 2011-07-21 2017-09-13 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Method for producing hot-pressed steel member
JP2013075329A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Kobe Steel Ltd プレス成形品の製造方法およびプレス成形設備
US9174263B2 (en) * 2012-05-23 2015-11-03 Temper Ip, Llc Tool and shell using induction heating
DE102013100682B3 (de) 2013-01-23 2014-06-05 Voestalpine Metal Forming Gmbh Verfahren zum Erzeugen gehärteter Bauteile und ein Strukturbauteil, welches nach dem Verfahren hergestellt ist

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