KR20130064712A - Plant and method for hot forming blanks - Google Patents

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KR20130064712A
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마티아스 보르스
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린데 악티엔게젤샤프트
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Abstract

PURPOSE: A method and a facility for hot-forming blanks are provided for a unit to move flame of a burner. CONSTITUTION: A facility for hot-forming blanks includes a unit for moving a flame of a burner or a burner(1) is provided. The unit for moving the flame of the burner and/or the burner comprises a robot. The burner is implemented as a hydrogen - oxygen burner, a fuel - oxygen burner, and an acetylene burner. The burner is implemented as a back up mixing burner.

Description

블랭크들을 열간 성형하기 위한 방법 및 설비{PLANT AND METHOD FOR HOT FORMING BLANKS}Method and equipment for hot forming blanks {PLANT AND METHOD FOR HOT FORMING BLANKS}

본 발명은 블랭크(blank)들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치에 관한 것이며, 가열 장치는 블랭크들의 구역들의, 국부적 가열, 특히 오스테나이트화를 위해 구현되고 하나 이상의 버너를 포함한다. 본 발명은 또한, 블랭크들을 열간 성형하기 위한 대응하는 설비 및 블랭크를 열간 성형하기 위한 대응하는 방법에 관한 것이며, 이러한 경우 블랭크의 하나 이상의 구역이 국부적으로 가열되고, 특히 오스테나이트화되고, 프레싱에 의해 성형된다.
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a heating device for a plant for hot forming blanks, in particular an austenitizing device, the heating device being embodied for local heating of the blanks, in particular austenitizing and comprising at least one burner. do. The invention also relates to a corresponding installation for hot forming blanks and a corresponding method for hot forming a blank, in which case one or more zones of the blank are locally heated, in particular austenitized, by pressing Molded.

금속 시트들의 열간 성형은, 특히 차량 본체들을 위한 구성요소 제작에서의 비교적 새로운 개발 경향이다. 이러한 분야의 상황에서, 성형(shaping) 기법의 분야에서의 잘 수립된 표현의 사용에 의하면, 이에 의하여 사용되는 금속 시트들은 따라서 또한 "블랭크들" 로서 또한 식별된다. 원칙적으로, 블랭크는 대응적으로 컷, 다이 컷, 결합 및/또는 예비성형된 금속 시트이다. 하지만, 본 발명에 따른 대책들은 대응적으로 제조되는 금속 시트들의 경우뿐만 아니라, 각각 사용되는 베이스 재료들의 경우에도 또한 사용될 수 있다. 본 발명은 따라서, 대응하는 성형 프로세스, 예컨대 프레싱 및/또는 딥 드로잉에 의해 성형될 수 있는, 각각의 모든 작업물들 또는 반가공된(semifinished) 부품들로 확대된다.
Hot forming of metal sheets is a relatively new development trend, especially in the manufacture of components for vehicle bodies. In the context of this field, according to the use of well-established representations in the field of shaping techniques, the metal sheets used thereby are thus also identified as "blanks". In principle, the blanks are correspondingly cut, die cut, bonded and / or preformed metal sheets. However, the measures according to the invention can be used not only in the case of correspondingly produced metal sheets, but also in the case of the base materials respectively used. The present invention thus extends to each and every workpiece or semifinished parts, which can be shaped by a corresponding molding process, such as pressing and / or deep drawing.

열간 성형은 탄력이 없는 복잡한 기하학적 형상 및 높은 안정성을 포함하는 구성요소들을 생산하는 것을 가능하게 하고 열간 성형에 의해 제작되는 자동차 본체들의 경우 현저한 중량 감소를, 예컨대 뿐만 아니라 예컨대 대응하는 차량의 승객들의, 안전의 증가를 가능하게 한다.
Hot forming makes it possible to produce components comprising complex geometries and high stability without elasticity, and for car bodies manufactured by hot forming a significant weight reduction, for example as well as for example of the passengers of the corresponding vehicle, Enable increased safety.

특히, 차량에서의 구조 구성요소들의 강성 및 안정성의 증가하는 요구들에 의해, 높은 강도 및 최고 강도 강들이 증가적으로 사용된다. 안정성의 증가가 차량 중량의 감소를 제공하고, 이는 특히 감소된 오염물 방출 및 연료 소비를 제공한다. 현재의 차량 모델들의 경우에, 열간 성형된 구성요소들의 사용은 최대 25 ㎏ 의 중량을 절약할 수 있다.
In particular, with the increasing demands of stiffness and stability of structural components in vehicles, high strength and highest strength steels are increasingly used. Increased stability provides a reduction in vehicle weight, which in particular provides reduced pollutant emissions and fuel consumption. In the case of current vehicle models, the use of hot formed components can save up to 25 kg in weight.

본질적으로, 열간 성형 방법들은 성형 및 경화 및 템퍼링(tempering) 기법들로 조합된다. 예컨대, 망간-보론 강들과 같은, 대응하는 강들을 사용함으로써, 1,500 ㎫ 초과의 안정성이 이에 의해 달성될 수 있다. 프레스-경화 방법들은, 예컨대 완전한 오스테나이트화 온도를 초과하는, 예컨대 850℃ 초과인, 온도로 블랭크들을 가열하는 단계, 및 그 이후에 공구 내의 블랭크의 신속한 냉각을 포함한다. 원하는 안정성을 포함하는 원하는 마르텐자이트계 구조가 이를 통하여 형성된다. 공구 내의 퀀칭에 의한 성형의 조합이 때때로 프레스- 또는 성형-경화로서 또한 식별된다.
In essence, hot forming methods are combined with forming and curing and tempering techniques. For example, by using corresponding steels, such as manganese-boron steels, stability above 1,500 MPa can thereby be achieved. Press-curing methods include, for example, heating the blanks to a temperature above the complete austenitization temperature, such as above 850 ° C., and thereafter rapid cooling of the blank in the tool. The desired martensitic structure with the desired stability is formed therethrough. The combination of molding by quenching in the tool is sometimes also identified as press- or mold-hardening.

원칙적으로, 소위 롤러 허스 노(roller hearth furnace)들은 자동차 본체들을 위한 최고 강도 재료들의 열간 성형에 반응하여 블랭크들을 예열하기 위해 사용된다. 이러한 노들의 가열은 통상적으로, 전기적으로 또는 가스 버너들에 의해 가열되는 강 파이프들에 의해 일어난다. 가능한 한 짧은, 프로세스 사이클 시간들을 얻기 위해, 예열된 구성요소들의 특정 "공급"이 설비에 필요하다. 강의 온도 제어를 위한 열 처리 기간은, 대응하는 프레스의 시각 사이클을 규정하는, 현저한 파라미터를 나타낸다. 하지만, 600℃ 미만의 온도에서의 낮은 등급의 효율 때문에, 롤러 허스 노들의 효율은 작다. 롤러 허스 노들은 최대 50 미터의 길이를 포함하고 따라서, 과도한 열의 효율적인 소실을 포함하는, 대응하는 구조적 조건들을 요구한다. 구성요소들을 예열하기 위해, 롤러 허스 노들의 대안으로서 사용되는, 드럼 용융로들은 또한 대응하는 단점들을 포함한다. 이들은 또한 강 파이프들에 의해 가열되고 이들의 효율의 등급의 관점에서 불만족스럽다.
In principle, so-called roller hearth furnaces are used to preheat blanks in response to hot forming of the highest strength materials for automotive bodies. The heating of these furnaces is usually effected by steel pipes which are heated electrically or by gas burners. In order to get the process cycle times as short as possible, a certain "supply" of preheated components is needed in the installation. The heat treatment period for temperature control of the steel represents a significant parameter that defines the visual cycle of the corresponding press. However, due to the low grade of efficiency at temperatures below 600 ° C., the efficiency of roller hearth furnaces is small. Roller hearth furnaces require lengths of up to 50 meters and thus require corresponding structural conditions, including efficient loss of excess heat. Drum melting furnaces, which are used as an alternative to roller hearth furnaces to preheat components, also include corresponding drawbacks. They are also heated by steel pipes and are unsatisfactory in terms of their efficiency rating.

프레스 경화되는 구성요소들은 이들의 높은 안정성 및 강성을 특징으로 한다. 언급된 것과 같이, 금속 시트 두께들은 프레스 경화에 의해 감소될 수 있고 중량이 따라서 절약될 수 있다. 하지만, 프레스 경화된 구성요소들의 낮은 종국 변형이 문제이며, 이는 예컨대 다른 부품들의 용접과 같은 그 이후의 생산 작업들의 경우에 찢김(tears)의 형성을 유도할 수 있다. 이러한 이유로, 차량 본체의 특정 영역들을, 예컨대 프레스 경화되도록 구현하고 다른 영역들은 이들이 더 높은 연성을 포함하고 따라서 소성 변형에 의해 더 많은 에너지를 흡수할 수 있도록 구현된다.
Press hardened components are characterized by their high stability and stiffness. As mentioned, metal sheet thicknesses can be reduced by press hardening and the weight can thus be saved. However, low final deformation of the press hardened components is a problem, which can lead to the formation of tears in the case of subsequent production operations, for example welding of other parts. For this reason, certain areas of the vehicle body are embodied to be press-cured, for example, and other areas are embodied such that they contain higher ductility and thus absorb more energy by plastic deformation.

이러한 국부적으로 상이한 특징들, 소위 "맞춤 특성들"을 발생하기 위해 사용되는, 현재의 접근들은 대응하는 반가공된 부품들의 합금 요소들의 구체적인 영향, 소위 "맞춤 용접된 블랭크들", 따라서, 상이한 재료들로부터 결합되는 블랭크들의 제작, 유도성 또는 전도성 가열 기법들에 의한 부분적(국부적) 가열, 국부적인 가열에 의한 프레스 경화 공구들의 특정 영역들의 부분적 온도 제어, 대응하는 롤러 허스 노 내의 가열(및 따라서 오스테나이트화)을 억제하기 위해, 프레스 경화된 구성요소들의 부분적 템퍼링 및 특정 구성요소 영역들의 차폐를 포함한다. 하지만, 이러한 방법들은 광범위하고, 그 결과는 종종 불만족스럽고 이들은 종종 과도한 비용을 야기한다.
Current approaches, which are used to generate these locally different features, so-called "fitting properties", have the specific effect of the alloying elements of the corresponding semi-finished parts, so-called "custom welded blanks", and thus different materials Fabrication of the blanks joined from them, partial (local) heating by inductive or conductive heating techniques, partial temperature control of certain areas of the press hardening tools by local heating, heating in the corresponding roller hearth furnace (and thus auster) Nitriding), including partial tempering of press hardened components and shielding of certain component regions. However, these methods are extensive and the results are often unsatisfactory and they often incur excessive costs.

따라서 국부적으로 상이한 특징들을 포함하는 블랭크들을 제공하기 위한 개선된 가능성에 대한 요구가 있다.
Accordingly, there is a need for improved possibilities for providing blanks comprising locally different features.

상기의 관점에서, 본 즉각적인 발명은 블랭크들을 열간 성형하기 위한 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치 및 대응하는 설비를 제안하고, 가열 장치는 블랭크들의, 특히 오스테나이트화 구역들을 국부적으로 가열하기 위해 구현되고 하나 이상의 버너를 포함하며, 국부적 가열이 제공되는 구역들로의 버너 및/또는 버너의 화염을 이동시키기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 한다.
In view of the above, the instant invention proposes a heating device, in particular an austenitizing device and a corresponding installation, for hot forming blanks, the heating device being embodied for locally heating the blanks, in particular austenitizing zones. Means comprising at least one burner and provided with means for moving the burner and / or flame of the burner into zones where local heating is provided.

블랭크를 열간 성형하기 위한 방법이 또한 제안되며, 이러한 경우 블랭크의 하나 이상의 구역이 국부적으로 가열되고, 특히 오스테나이트화 되고, 프레싱에 의해 성형되며, 가열되는 블랭크들의 구역은, 하나 이상의 버너에 의해 가열되고, 블랭크의, 가열되는 구역의 버너 및/또는 버너의 화염은 이동된다.
A method for hot forming the blank is also proposed, in which case one or more zones of the blank are locally heated, in particular austenitized, formed by pressing, and the zones of the blanks being heated are heated by one or more burners. And the flame of the burner and / or burner in the zone to be heated is moved.

바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 뿐만 아니라 이하의 설명의 주된 내용이다.
Preferred embodiments are the subject matter of the following description as well as the dependent claims.

본 발명에 따라 제안되는 대책은, 블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치 내의, 국부적 가열이 제공되는 구역들로의 버너 및/또는 버너의 화염을 이동시키기 위한 수단의 제공을 포함하고, 가열 장치는 블랭크들의 구역들의 국부적 가열, 특히 오스테나이트화를 위해 구현되고 하나 이상의 버너를 포함한다.
The measures proposed in accordance with the invention provide a means for moving the flame of the burner and / or the burner to a zone in which local heating is provided, in a heating device for a plant for hot forming blanks, in particular in an austenitizing device. Wherein the heating device is implemented for local heating of the zones of the blanks, in particular austenitization, and comprises one or more burners.

상기 언급된 것과 같이, 본 출원의 내용에서 용어 "블랭크들"은 포괄적인 방식으로 이해되어야 한다. 용어는 대응하는 설비 내에서 열간 성형되는, 특히 프레스 경화되는, 금속 시트들, 반가공된 부품들, 결합된 및/또는 예비 성형된 구성요소들을 포함한다.
As mentioned above, the term "blanks" in the context of the present application should be understood in a comprehensive manner. The term includes metal sheets, semi-finished parts, combined and / or preformed components that are hot formed, in particular press hardened, in the corresponding installation.

본 발명의 중요한 양태는 버너 및/또는 버너의 화염을 이동시키기 위한 수단의 사용이다. 단지 이러한 사용은, 전체 블랭크를 가열하지 않으면서, 연속적으로 블랭크들의 단지 특정 구역들을 구체적으로 가열하는 것을 가능하게 한다. 버너 또는 버너 화염을 이동시키기 위한 수단은 높은 공간 분해능으로 블랭크의 정확한 국부적 가열을 가능하게 한다. 고정된 버너들과 비교하여, 이동 가능한 버너 또는 이동 가능한 버너들은, 각각 증가된 가변성의 이점을 갖는다. 게다가, 버너는 가열되는 위치로 매우 정확하게 이동될 수 있다.
An important aspect of the present invention is the use of burners and / or means for moving the flames of the burners. Only such use makes it possible to specifically heat only certain areas of the blanks continuously, without heating the entire blank. Means for moving the burner or burner flame allow for accurate local heating of the blank with high spatial resolution. Compared to fixed burners, movable burners or movable burners each have the advantage of increased variability. In addition, the burner can be moved very precisely to the position to be heated.

본 발명에 따르면, 구역이 모든 위치들에서 균일하게 가열되도록, 가열되는 구역에 걸쳐 화염의 비교적 적은 화염 및/또는 좁은 포커스를 포함하는 하나 또는 복수의 버너들을 이동시키는 것이 가능하다. 버너 화염의 높은 포커싱 때문에, 본 발명은, 다른 한편, 작은 구역들의 가열을 또한 가능하게 한다. 하지만, 규정된 버너들의 경우, 연속적인 가열은, 가열되는 전체 영역을 커버하는, 더 큰 화염의 사용을 요구하지만, 이는 작은 구역들이 정확하게 가열될 수 없다는 단점을 포함한다. 이는 결국 복수의 더 작은 버너들이 사용되는 이유이며, 개별 버너 화염들 사이의 영역은, 화염들에 의해 직접적으로 영향을 받는 영역들보다 덜 가열될 것이다.
According to the invention, it is possible to move one or a plurality of burners comprising a relatively low flame and / or narrow focus of flame over the zone to be heated so that the zone is heated evenly in all positions. Because of the high focusing of the burner flame, the invention, on the other hand, also enables heating of small zones. However, for defined burners, continuous heating requires the use of a larger flame, which covers the entire area to be heated, but this includes the disadvantage that small zones cannot be heated correctly. This is in turn the reason why a plurality of smaller burners are used, and the area between the individual burner flames will be heated less than the areas directly affected by the flames.

본 발명에 따른 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치는 부분적 가열, 특히 오스테나이트화를 위해, 따라서 블랭크들의 특정 구역들 또는 국부적 영역들을, 각각 가열 또는 오스테나이트화하기 위해 구현된다. 버너의 하나 이상의 버너 화염은 이에 의해 부분적 가열, 특히 오스테나이트화를 위해 제공되는 구역(들)으로 배향될 수 있다. 대응하는 버너 배열은 따라서 특히 구역들의 규정된 국부적 오스테나이트화를 제공하고, 높은 국부적 안정성이 결과적으로, 예컨대 프레스 경화에 의해 도달될 수 있다. 하지만, 재료의 더 높은 팽창 및 더 낮은 경도가 프레스 경화 이후 오스테나이트화되지 않은 영역들에서 보장된다.
The heating device, in particular an austenitization device, according to the invention is implemented for partial heating, in particular for austenitization, and therefore for heating or austenitizing certain regions or localized regions of the blanks, respectively. One or more burner flames of the burner can thereby be oriented in the zone (s) provided for partial heating, in particular austenitization. The corresponding burner arrangement thus provides, in particular, the defined local austenitization of the zones, and high local stability can be achieved as a result, for example by press hardening. However, higher swelling and lower hardness of the material are ensured in the non-austenitized areas after press hardening.

버너 또는 버너들을 이동시키기 위한 수단들은 바람직하게는 로봇을 포함한다. 용어 "로봇"은 특히, 프로그램되거나 및/또는 제어될 수 있고 버너의 화염이 가열되는 구역에 영향을 주도록 원하는 위치들로 버너를 이동시키거나 또는 버너를 기울이거나 또는 회전시킬 수 있는, 기계 또는 산업 로봇으로서 이해된다. 버너의 운동은, 로봇에 의해 제공되는 프로그램 시퀀스에 의해 일어나거나, 또는 로봇에는, 버너를 이동시키기 위해 요구되는 정보를 공급하는, 센서들이 구비되거나 또는 로봇은 센서에 연결된다. 로봇에는 로봇식 아암, 그리퍼(gripper) 또는 다른 버너 홀더 및 제어부가 제공될 수 있다.
Means for moving the burner or burners preferably comprise a robot. The term “robot” is in particular a machine or industry which can be programmed and / or controlled and which can move the burner or tilt or rotate the burner to the desired positions so as to affect the area where the flames of the burner are heated. It is understood as a robot. The movement of the burner is caused by a program sequence provided by the robot, or the robot is equipped with sensors or supplies the information required to move the burner or the robot is connected to the sensor. The robot may be provided with a robotic arm, a gripper or other burner holder and control.

로봇 및 일반적으로 버너를 이동시키기 위한 수단은 버너가 모든 3 차원들로 이동, 회전 및/또는 기울어질 수 있도록 구현될 수 있다. 하지만, 버너의 운동을 위한 수단으로서, 1 차원(선형적) 또는 2 차원들(2 차원적)로의 버너의 운동을 가능하게 하는, 하나 또는 2 개의 선형 가이드들 또는 선형 포탈들(portals)을 제공하는 것이 종종 충분하다.
The means for moving the robot and generally the burner can be implemented such that the burner can be moved, rotated and / or tilted in all three dimensions. However, as a means for the movement of the burner, it provides one or two linear guides or linear portals, which enable the movement of the burner in one dimension (linear) or in two dimensions (two dimensions). Is often enough.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 수소-산소 버너, 연료-산소 버너, 특히 연료 가스-산소 버너 또는 아세틸렌 버너가 사용된다. 이러한 버너 타입들은, 예컨대 DE 103 45 411 A1 으로부터 원칙적으로 공지된다. 용어 아세틸렌 버너는 아세틸렌-산소 버너들 및 아세닐렌-공기 버너들을 포함한다.
In a preferred embodiment of the invention, hydrogen-oxygen burners, fuel-oxygen burners, in particular fuel gas-oxygen burners or acetylene burners are used. Such burner types are known in principle from DE 103 45 411 A1, for example. The term acetylene burners includes acetylene-oxygen burners and acenylene-air burners.

예비 혼합 버너들을 사용하는 것이 특히 유리하다. 예비 혼합 연료 가스-산소 버너들은, 예컨대 유리 부품들, 특히 리드 크리스탈(lead crystal) 또는 소다 석화 유리(soda-lime glass)의 소위 화염 폴리싱을 위해 또한 사용된다. 유리 부품의 표면의 적어도 일부는 여기서 버너 화염에 의해 가열되고 용융된다. 대응하는 버너들은 소위 하이드로폭스(hydropox) 버너들로서 또한 공지되고 출원인에 의해 이러한 브랜드명 하에 판매된다.
It is particularly advantageous to use premix burners. Premixed fuel gas-oxygen burners are also used, for example, for the so-called flame polishing of glass parts, in particular lead crystal or soda-lime glass. At least part of the surface of the glass piece is here heated and melted by a burner flame. Corresponding burners are also known as so-called hydropox burners and are sold under this brand name by the applicant.

예비 혼합 연료 가스-산소 버너들, 특히 수소-산소 버너들은 특비 높은 열 전달 효율을 특징으로 한다. 소위 외부적 혼합 버너들과 대조적으로, 산소와 연료 가스의 가스 혼합물은, 대응하는 버너 헤드 내에서 처음 발생되는 대신, 예비 혼합 연료 가스-산소 버너의 버너 헤드에 이미 공급된다. 예비 혼합 버너들은, 이는 또한 오목부들 또는 다른 불균일부들을 포함할 수 있는, 더 큰 영역들을 용융시키는데 적절한, 특히 강한 화염들을 발생한다. 본 발명에 따라 알려진 바와 같이, 이는 외부적 혼합 버너들과 비교할 때 현저한 이점을 갖는다. 특히 표면의 코너들, 구멍들 또는 오목부들 안으로 침투할 수 없는, 단지 약한 화염만이 외부적 혼합 버너들에서 발생될 수 있다. 예비 혼합 버너의 사용은 따라서 대응하는 블랭크들의 영역들, 특히 상이하게 성형되는 영역들의, 특히 국부적 가열을 제공한다. 긴 기간의 시간 동안의 외부적 혼합 버너에 의한 가열에 의해 높은 온도에 도달하는 것이 가능하지만, 이에 의해 블랭크가, 원하는 영역들 뿐만 아니라, 전체가 가열되는 위험이 있다. 본 발명에 따라 사용되는 버너는 설비 내에 또는 하류 프레싱 공구와 설비 사이에 설비로부터 하류에 또한 배열될 수 있다.
Premixed fuel gas-oxygen burners, especially hydrogen-oxygen burners, are characterized by exceptionally high heat transfer efficiency. In contrast to the so-called external mixing burners, the gas mixture of oxygen and fuel gas is already supplied to the burner head of the premixed fuel gas-oxygen burner instead of first being generated in the corresponding burner head. The premix burners produce particularly strong flames, which are suitable for melting larger areas, which may also include recesses or other irregularities. As known in accordance with the invention, this has a significant advantage compared to external mixing burners. Only weak flames, which cannot penetrate into corners, holes or recesses of the surface, can be produced in the external mixing burners. The use of a premix burner thus provides for local heating, in particular of regions of corresponding blanks, in particular of differently shaped regions. It is possible to reach high temperatures by heating by an external mixing burner for a long period of time, but there is a risk that the blank is heated not only in the desired areas, but in the whole. The burners used according to the invention may also be arranged downstream from the installation in the installation or between the downstream pressing tool and the installation.

블랭크들을 국부적으로 가열하기 위해, 연료-산소 또는 수소-산소 혼합물 또는 아세틸렌-공기 또는 아세틸렌-산소 혼합물이 누출되는, 복수의 노즐 개구들을 포함하는 버너를 제공하는 것이 유리한 것이 밝혀졌다. 바람직한 실시예에서, 버너는 100 내지 1000 개의 노즐 개구들을 갖는다. 가열되는 구역의 매우 연속적인 가열이 이러한 방식으로 얻어진다.
It has been found to be advantageous to provide a burner comprising a plurality of nozzle openings in which a fuel-oxygen or hydrogen-oxygen mixture or an acetylene-air or acetylene-oxygen mixture leaks to locally heat the blanks. In a preferred embodiment, the burner has 100 to 1000 nozzle openings. Very continuous heating of the zone to be heated is obtained in this way.

노즐 개구들은, 50 내지 400 ㎜ 의 폭을 갖는, 버너 헤드의 영역에 분산된다. 노즐 개구들에 의해 커버되는, 버너 또는 버너 헤드의 영역은, 각각, 바람직하게는 가열되는 구역들의 크기의 함수로서 선택된다.
The nozzle openings are distributed in the region of the burner head, having a width of 50 to 400 mm. The area of the burner or burner head, covered by the nozzle openings, is each selected preferably as a function of the size of the zones to be heated.

유리하게는, 버너는, 비교적 작은 직경을 포함하고, 서로 가깝게 배열되는, 복수의 노즐 개구들을 갖는다. 블랭크들 또는, 가열되는 블랭크들의 구역들의 매우 연속적인 가열이, 각각 이러한 방식으로 얻어질 수 있다. 유리하게는, 노즐 개구들의 직경은 2 ㎜ 미만 또는 1.5 ㎜ 미만이다. 예컨대, 0.5 ㎜ 내지 1.3 ㎜ 의 직경을 포함하는 노즐 개구들이 선택된다. 노즐 개구들은 바람직하게는 조밀하게 배열되어서, 매우 연속적인 가열을 보장하게 된다. 노즐 개구들의 크기에 의존하여, 2 개의 인접한 노즐 개구들의 거리는 1 ㎜ 내지 4 ㎜ 사이이다.
Advantageously, the burner has a plurality of nozzle openings, including a relatively small diameter, arranged close to each other. A very continuous heating of the blanks or the zones of the blanks to be heated can each be obtained in this way. Advantageously, the diameter of the nozzle openings is less than 2 mm or less than 1.5 mm. For example, nozzle openings comprising a diameter of 0.5 mm to 1.3 mm are selected. The nozzle openings are preferably arranged densely, ensuring a very continuous heating. Depending on the size of the nozzle openings, the distance of two adjacent nozzle openings is between 1 mm and 4 mm.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 버너 또는 버너들을 포함하는 가열 장치는 50 내지 500 ㎾ 의 출력을 갖는다. 통상적으로는, 하나의 버너의 출력은 30 내지 150 ㎾ 이다. 요구들에 의존하여, 하나 또는 복수의 버너들이 설치된다. 버너 또는 버너들의 출력은 복수의 노즐 개구들로 분산되어, 각각의 노즐 개구에 대한 버너 출력은 비교적 낮게 남아있고, 너무 높은, 블랭크의 국부적 가열은 따라서 회피된다.
In a preferred embodiment of the invention, the burner or heating device comprising burners has an output of 50 to 500 kPa. Typically, the output of one burner is 30 to 150 mW. Depending on the requirements, one or a plurality of burners are installed. The output of the burner or burners is distributed to the plurality of nozzle openings so that the burner output for each nozzle opening remains relatively low and the local heating of the blank, which is too high, is thus avoided.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 가열 장치는 오스테나이트화 장치로서 구현된다. 예비 혼합 수소-산소 버너 또는 예비 혼합 연료-산소 버너를 사용함으로써, 국부적 오스테나이트화가 특히 효율적인 방식으로 특히 가능하다. 블랭크의 완전한 오스테나이트화가 특히 신속하고 에너지 효율적인 방식으로 또한 제공될 수 있다.
According to a particularly preferred embodiment of the invention, the heating device is implemented as an austenitizing device. By using a premixed hydrogen-oxygen burner or a premixed fuel-oxygen burner, local austenitization is particularly possible in a particularly efficient manner. Full austenitization of the blank can also be provided in a particularly fast and energy efficient manner.

이동 가능한 버너를 갖는 가열 장치를 구현함으로써 블랭크의 영역들의 부분적 연화(maceration)가 또한 가능한 것이 이러한 내용에서 또한 지적된다. 이 목적을 위해, 예컨대 가열 장치는 오스테나이트화 온도 미만의 온도로 단지 블랭크의 대응하는 영역들을 가열하는 것이 보장되어야 한다.
It is also pointed out in this context that partial maceration of regions of the blank is also possible by implementing a heating device with a movable burner. For this purpose, for example, the heating device should ensure that only the corresponding areas of the blank are heated to a temperature below the austenitization temperature.

바람직한 가열 장치, 특히 대응하는 오스테나이트화 장치가 750 내지 1,050℃, 특히 800 내지 1,000℃, 예컨대 850 내지 950℃ 의 온도로의 특히 블랭크들의 국부적 가열을 위해 구비된다. 대응하는 온도가 각각의 재료들에 의존하고 오스테나이트화 온도를 초과한다. 망간-보론 강들의 경우에, 예컨대 상기 오스테나이트화 온도는 대략 850℃이다. 대응하는 블랭크가 오스테나이트화 온도 바로 미만의 온도로 예열되는 경우, 오스테나이트화 온도는, 미리 결정될 수 있는, 특히 블랭크의 영역들 내의, 대응하는 버너에 의해, 각각 신속하게 도달되거나 또는 초과될 수 있다.
Preferred heating devices, in particular corresponding austenitization devices, are provided for the local heating of the blanks in particular to temperatures of 750 to 1,050 ° C, in particular 800 to 1,000 ° C, such as 850 to 950 ° C. The corresponding temperature depends on the respective materials and exceeds the austenitization temperature. In the case of manganese-boron steels, for example, the austenitization temperature is approximately 850 ° C. If the corresponding blank is preheated to a temperature just below the austenitization temperature, the austenitization temperature can be reached or exceeded rapidly, respectively, by a corresponding burner, which can be predetermined, in particular in the areas of the blank. have.

블랭크들을 열간 성형하기 위한 본 발명에 따른 설비가 블랭크들을 국부적으로 가열하기 위해 상기 설명된 것과 같은 가열 장치 및 가열된 블랭크들을 성형하기 위한 프레싱 장치를 갖는다.
The installation according to the invention for hot forming blanks has a heating device as described above for locally heating the blanks and a pressing device for forming the heated blanks.

유리하게는, 이러한 설비는 설비를 로딩하기 위한 하나 이상의 로딩 장치 및/또는 설비의 하나 이상의 프레싱 장치 안으로 블랭크들을 전달하기 위한 하나 이상의 전달 장치를 더 포함한다. 대응하는 장치들에 의해, 대응하는 설비의 작업이 가능하게 되며, 이 작업은 본 발명에 따라 제안되는 이동 가능한 버너에 의한 효율적인 가열 때문에 더욱 신속한 시각 사이클들에 의해 일어날 수 있는데, 이는 대응하는 방법의 제한된 단계, 즉 블랭크들의 가열은 시간에 있어서 현저히 감소되기 때문이다.
Advantageously, this installation further comprises one or more loading devices for loading the installation and / or one or more delivery devices for delivering the blanks into one or more pressing devices of the installation. By means of the corresponding devices, the operation of the corresponding installation is made possible, which can be caused by faster visual cycles due to the efficient heating by the movable burner proposed in accordance with the invention, which is the This is because the limited step, ie the heating of the blanks, is significantly reduced in time.

시각 사이클은 가열 장치의 상류에 예열 장치가 제공된다는 점에서 특히 더 감소될 수 있다. 블랭크들은 최초로, 이들이 완전히 가열되는 예열 장치를 통과한다. 블랭크들의 특정 구역들은 그 이후에 다시 가열되거나 또는 본 발명에 따른 가열 장치의 도움에 의해 더 가열된다.
The visual cycle can be further reduced in particular in that a preheating device is provided upstream of the heating device. The blanks first pass through a preheating device where they are completely heated. Certain zones of the blanks are subsequently heated again or further heated with the aid of the heating device according to the invention.

유리하게는, 하나 이상의 예열 장치는 하나 이상의 패터노스터 노(paternoster furnace)를 포함한다. 예컨대, 개선된 에너지 효율을 포함하고 특히, 상기 언급된 것과 같은, 대형 설계이며 따라서 대응하는 구조적 조건들을 요구하는 공통의 롤러 허스 노들을 대체할 수 있는 이점을 제공하는, 수직 패터노스터 노들은, 원칙적으로 공지된 패터노스터 노들로서 사용될 수 있다. 예컨대, 패터노스터 노들은 전기적으로 또는 연료에 의해 가열될 수 있고 대응하는 온도 범위들에서 작업될 수 있어서, 효율적이고 신뢰할 수 있는 가열이 보장된다.
Advantageously, the at least one preheating device comprises at least one patterner furnace. For example, vertical patternoster furnaces, which include improved energy efficiency and, in particular, offer the advantage of replacing large roller hearth furnaces with a large design, such as those mentioned above, and thus requiring corresponding structural conditions, In principle it can be used as known patternoster furnaces. For example, the patternor furnaces can be heated electrically or by fuel and can be operated in corresponding temperature ranges, ensuring efficient and reliable heating.

유리하게는, 대응하는 설비가, 450 내지 850℃, 특히 600 내지 800℃, 예컨대 650 내지 750℃의 온도로 블랭크들을 예열하기 위해 구비되는, 예열 장치를 포함한다. 다른 실시예에서, 예열 장치는 450℃ 내지 550℃ 의 온도로 블랭크들을 예열하는 역할을 한다. 유리하게는, 대응하는 예열 온도들은 대응하는 재료들의 오스테나이트화 온도의 하한 바로 미만 또는 하한의 특정 정도 미만이어서, 재료들의 완전한 오스테나이트화는 블랭크들의 예열에 의해서는 여전히 얻어지지 않게 된다. 사용되는 각각의 온도는 각각의 블랭크들의 재료에 의존한다. 언급된 것과 같이, 망간-보론 강들의 완전한 오스테나이트화 온도는, 예컨대 850℃ 이다. 당업자는 이용 가능한 재료의 주요 수치들로부터 대응하는 온도들을 간단하게 이끌어낼 수 있다. 오스테나이트화 온도까지의 단지 비교적 작은 정도 때문에, 대응하는 예열은, 특히 미리 정해질 수 있는 블랭크들의 (규정된)영역들 내에서, 에너지 효율적인 방식으로 짧은 시간의 기간 내에 그 이후의 부분적 오스테나이트화를 제공한다. 언급된 것과 같이, 대응하는 블랭크 재료의 부분적 연화가 오스테나이트화 온도 미만의 온도로의 가열에 반응하여 또한 제공될 수 있다.
Advantageously, the corresponding equipment comprises a preheating device, which is provided for preheating the blanks at a temperature of 450 to 850 ° C., in particular 600 to 800 ° C., for example 650 to 750 ° C. In another embodiment, the preheating device serves to preheat the blanks at a temperature of 450 ° C to 550 ° C. Advantageously, the corresponding preheating temperatures are just below the lower limit of the austenitization temperature of the corresponding materials or below a certain degree of lower limit, so that complete austenitization of the materials is still not obtained by preheating of the blanks. Each temperature used depends on the material of the respective blanks. As mentioned, the complete austenitization temperature of manganese-boron steels is, for example, 850 ° C. One skilled in the art can simply derive the corresponding temperatures from the main values of the available materials. Because of only a relatively small degree up to the austenitization temperature, the corresponding preheating is subsequently partially austenitized in a short period of time in an energy efficient manner, especially in the (defined) regions of the blanks that can be predetermined. To provide. As mentioned, partial softening of the corresponding blank material may also be provided in response to heating to a temperature below the austenitization temperature.

하나 이상의 예비 혼합 수소-산소 버너 또는 연료 가스-산소 버너를 갖는 이러한 예열 장치를 구현하는 것이 유리한 것이 밝혀졌다. 매우 효율적인, 특히 또한 블랭크들의 면적 당 면적 예열이 또한 상기에 의해 가능하다.
It has been found advantageous to implement such a preheating device having at least one premixed hydrogen-oxygen burner or fuel gas-oxygen burner. Very efficient, in particular also area preheating per area of the blanks, is also possible by this.

유리하게는, 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치, 및 예열 장치는 구조적 유닛의 형태로 조합된다. 이는 작은 설계를 갖고, 예컨대 각각 열 또는 온도 단열을 요구하는, 에너지 효율적 방식으로 작업될 수 있는, 콤팩트한 설비들을 제공한다.
Advantageously, heating devices, in particular austenitizing devices, and preheating devices are combined in the form of structural units. This provides compact installations that have a small design and can be worked in an energy efficient manner, eg requiring thermal or temperature insulation respectively.

하우징을 갖는 가열 장치를 제공하는 것이 유리한 것이 밝혀졌다. 블랭크의 국부적 가열 동안 열 손실은 이러한 방식으로 감소되고 효율성의 정도는 따라서 개선된다.
It has been found advantageous to provide a heating device with a housing. The heat loss during the local heating of the blank is reduced in this way and the degree of efficiency is thus improved.

본 발명은, 특히 유리한 방식으로, 모터 차량들의 자동차 본체 구성요소들, 예컨대 모터 차량 셀의 B-필라(pillar)의 제작을 위해 사용된다. 특별한 요구들이 경도, 재료 안정성 및 팽창 특징들의 관점에서 이러한 자동차 본체 구성요소들에 대하여 이루어진다. 특히, 이 목적을 위해 사용되는 블랭크들은 너무 취성이지 않아야 하는데, 이는 그렇지 않으면, 자동차 본체 구성요소들의 제작을 위해 필요한, 성형 프로세스들 및 용접 프로세스들에 반응하여 재료 내에 찢김이 형성될 수 있기 때문이다.
The invention is used for the manufacture of motor vehicle body components of motor vehicles, for example B-pillars of motor vehicle cells, in a particularly advantageous manner. Special requirements are made for these automotive body components in terms of hardness, material stability and expansion characteristics. In particular, the blanks used for this purpose should not be too brittle, as otherwise a tear may be formed in the material in response to the forming and welding processes necessary for the fabrication of automotive body components. .

본 발명에 따르면, 가열, 특히 오스테나이트화를 위해 사용되는 버너 또는 버너들은 물 또는 수증기 함유 배기 가스들을 생산한다. 이러한 물 함유 배기 가스들이 예열 장치에 도달할 때, 상당한 이슬점이 예열 장치에서 발생하고, 이는 블랭크들의 금속성 구조 내의 증가된 부분의 확산성 수소를 유도할 수 있다. 따라서 블랭크들은 더 취성이 되고 상기 설명된 재료 찢김("늦춰진 파열")이 발생할 수 있다.
According to the invention, the burners or burners used for heating, in particular austenitization, produce water or steam containing exhaust gases. When these water containing exhaust gases reach the preheating device, a significant dew point occurs in the preheating device, which can lead to an increased portion of diffusible hydrogen in the metallic structure of the blanks. The blanks thus become more brittle and may cause material tearing (“slowed rupture”) as described above.

따라서 바람직하게는, 배기 가스가 가열 장치의 버너 또는 버너들로부터 예열 장치 안으로 도달하는 것을 방지하는 수단이 제공된다. 바람직한 실시예에서, 이 목적을 위해 하우징으로부터 배기 가스를 추출하기 위한 흡입 장치가 제공된다. 이 목적을 위해, 하우징은 추출 장치에 연결되는, 하나 또는 복수의 통풍구들을 포함한다. 배기 가스는 통풍구들에서 흘러나갈 뿐 아니라, 능동적으로 제거된다. 통풍구들은 하우징의 안으로 및 밖으로 블랭크를 이송 또는 배출하기 위한 입구 또는 출구 개구와 동일하지 않다.
Thus, preferably, means are provided for preventing exhaust gas from reaching the preheating device from the burner or burners of the heating device. In a preferred embodiment, an intake device for extracting exhaust gas from the housing is provided for this purpose. For this purpose, the housing comprises one or a plurality of vents, which are connected to the extraction device. Exhaust gas not only flows out of the vents, but is actively removed. The vents are not the same as the inlet or outlet openings for conveying or ejecting the blank into and out of the housing.

바람직하게는, 통풍구들은, 배기 가스가 입구 개구로부터 멀리 있도록 유지하는 흐름이 하우징 내에 구현되어, 배기 가스가 입구 개구를 통하여 이 입구 개구의 상류에 연결되는 예열 장치 안으로 도달하는 것을 방지하도록 배열된다. 게다가, 입구 개구에는 가스 베일(veil), 특히 질소 베일이 제공될 수 있다. 가스, 예컨대 질소가 입구 개구의 영역에서 하우징 안으로 불어넣어져서, 누출되는 배기 가스에 대한 가스 배리어를 형성하게 된다. 가스 베일 대신 또는 가스 베일 외에, 입구 개구를 슬라이드, 플랩 또는 다른 기계적 수단에 의해 폐쇄하여, 배기 가스의 누출을 방지하게 되는 것이 또한 가능하다.
Preferably, the vents are arranged so that a flow that keeps the exhaust gas away from the inlet opening is implemented in the housing to prevent the exhaust gas from reaching the preheating device connected upstream of the inlet opening through the inlet opening. In addition, the inlet opening can be provided with a gas veil, in particular a nitrogen veil. Gas, such as nitrogen, is blown into the housing in the region of the inlet opening, forming a gas barrier against the leaking exhaust gas. It is also possible to close the inlet opening by means of a slide, flap or other mechanical means, instead of or in addition to the gas bale, to prevent leakage of exhaust gas.

습도, 또는 배기 가스의 다른 구성성분들 또는 특징들에 관하여 알아낼 수 있는 다른 처리 단계들이, 하우징으로부터의 하류에서 이어진다면, 하우징은 하우징의 출구 개구를 통한 배기 가스의 누출을 방지하기 위한 대응하는 보호성 대책들을 또한 제공하는 것도 알아낼 수 있다.
If other processing steps that can be found in relation to humidity or other components or features of the exhaust gas continue downstream from the housing, the housing has a corresponding protection to prevent leakage of the exhaust gas through the outlet opening of the housing. It can also be found to provide sex measures.

블랭크를 열간 성형하기 위한 본 발명에 따른 방법은 블랭크의 구역이 하나 이상의 버너에 의해 가열되고, 버너 및/또는 버너의 화염은, 가열되는 블랭크의 구역을 향하여 이동되고, 블랭크는 그 이후에 프레싱에 의해 성형되는 것을 특징으로 한다.
The method according to the invention for hot forming the blank comprises the zone of the blank being heated by one or more burners, the burner and / or the flame of the burner being moved towards the zone of the blank being heated, and the blank is then subjected to pressing. It is characterized by being molded by.

실시예에서, 블랭크들은 본 발명에 따른 설비 안으로 로드되고, 설비의 예열 장치에 의해 예열 온도로 예열되고, 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치에 의해, 각각 적어도 국부적으로 가열되거나 또는 오스테나이트화되고, 프레싱 장치에 의해 프레싱에 의해서 성형된다. 설명된 것과 같이, 프레싱 방법은 프레스 경화 방법일 수 있다.
In an embodiment, the blanks are loaded into a plant according to the invention, preheated to a preheating temperature by a preheating device of the plant, and at least locally heated or austenitized, respectively, by a heating device, in particular an austenitizing device, It is shape | molded by pressing by a pressing apparatus. As described, the pressing method may be a press cure method.

블랭크들을 열간 성형하기 위한 본 발명에 따른 설비, 이러한 설비용 블랭크들의 부분적 오스테아니트화를 위한 본 발명에 따른 가열 장치 뿐만 아니라 열간 성형 및 부분적 오스테나이트화를 위한 본 발명에 따른 방법은 상기 설명된 이점들로부터 유사하게 유익하다.
The plant according to the invention for hot forming blanks, the heating device according to the invention for the partial austenitization of such plant blanks as well as the method according to the invention for hot forming and partial austenitization are described above. Similarly beneficial from these advantages.

이하에 설명되는, 이전에 언급된 특징들 및 특징들은 각각의 특정 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 즉각적인 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 다른 조합들로 또는 단독으로 사용될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.
It is needless to say that the features and features mentioned previously, which are described below, can be used in each particular combination, as well as in other combinations or alone, without departing from the scope of the instant invention.

본 발명은 예시적인 실시예에 의해 도면에서 개략적으로 도시되고 도면을 참조하여 이하에 상세하게 설명될 것이다.
The invention is schematically illustrated in the drawings by way of example embodiments and will be described in detail below with reference to the drawings.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비를 개략적인 도시로 나타내는 도면이고,
도 2 는 본 발명의 실시예 및 최신 기술에 따라 사용되는 버너 헤드들을 개략적인 도시로 나타내는 도면이고,
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 블랭크들을 열간 성형하기 위한 방법을 흐름도의 형태로 나타내는 도면이다.
1 is a schematic illustration of a plant for hot forming blanks according to a preferred embodiment of the invention,
2 is a schematic illustration of burner heads used in accordance with an embodiment of the present invention and the state of the art;
3 is a diagram illustrating in a flowchart form a method for hot forming blanks according to an embodiment of the invention.

도면들에서, 동일한 요소들 또는 동일한 효과를 갖는 요소들은, 적용 가능하다면, 동일한 참조 부호를 갖고, 명쾌함을 위해 다시 설명되지 않을 것이다.
In the drawings, the same elements or elements having the same effect, if applicable, have the same reference numerals and will not be described again for the sake of clarity.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비를 나타내는 도면이다. 설비는 전체로서 참조 부호 10 으로 식별된다. 이 설비는 로딩 장치(3)를 갖고, 이 장치에서 예컨대 펀칭된(punched) 금속 시트 단편들인, 대응하는 블랭크(P)들이 화살표 방향(하부 수평 화살표)으로 대응하는 설비 안으로 로드될 수 있다. 여기서 패터노스터 노로서 개략적으로 도시된, 예열 장치(4)가 제공된다. 블랭크(P)들은 화살표 방향으로 예열 장치(4)의 하부 영역 안으로 유입되고, 상방으로 상승되고(수직 화살표에 의해 도시됨) 상승 동안 연속적으로 가열된다. 예열 장치(4)에서 사용되는 온도들에 대한 상기 정보가 참조된다.
1 is a view showing a facility for hot forming blanks according to a preferred embodiment of the present invention. The installation is identified by reference numeral 10 as a whole. This installation has a loading device 3, in which corresponding blanks P, for example punched metal sheet pieces, can be loaded into the corresponding installation in the direction of the arrow (lower horizontal arrow). A preheating device 4 is provided, schematically shown here as a patterner furnace. The blanks P flow into the lower region of the preheating device 4 in the direction of the arrow, rise upwards (shown by the vertical arrows) and are continuously heated during the rise. Reference is made to the above information on the temperatures used in the preheating device 4.

예열 장치(4)의 상부 영역에서, 블랭크(P)들은 화살표 방향(상부 수평 화살표)으로 예열 장치를 떠나간다. 이들은 그 이후에, 3 개의 화염의 버너(1)로서 여기서 상징화된, 버너(1)를 포함하는 오스테나이트화 장치(2)를 통과한다. 버너(1)는 임의의 개수의 버너 화염들을 포함할 수 있다. 버너(1)는 또한 이동할 수 있도록 구형되고 연속적으로 블랭크(P)의 상이한 영역들에 영향을 미칠 수 있다. 이 목적을 위해, 예컨대, 대응하는 제어부를 사용함으로써, 완전 자동식으로 또한 제어될 수 있는, 대응하는 운동 장치들이 제공될 수 있다. 블랭크(P)들은 화살표 방향으로 오스테나이트화 장치(2)를 통과하고, 여기서 대응하는 재료의 오스테나이트화 온도를 초과하는 온도로 적어도 미리 정해진 국부적으로 규정된 영역들에서 가열된다.
In the upper region of the preheating device 4, the blanks P leave the preheating device in the direction of the arrow (upper horizontal arrow). They then pass through an austenitization device 2 comprising a burner 1, symbolized here as a burner 1 of three flames. Burner 1 may comprise any number of burner flames. The burner 1 may also be spherical so as to be able to move and affect different areas of the blank P in succession. For this purpose, corresponding exercise devices can be provided, which can also be controlled fully automatically, for example by using a corresponding control. The blanks P pass through the austenitizing device 2 in the direction of the arrow, where it is heated in at least predetermined locally defined regions to a temperature exceeding the austenitization temperature of the corresponding material.

블랭크(P)들은 그 이후에 전달 장치(5) 안으로 도달되고 여기서, 하지만 도 1 에는 도시되지 않은, 예컨대 프레싱 공구로 전달된다.
The blanks P are then reached into the delivery device 5 where it is delivered to a pressing tool, for example not shown in FIG. 1.

본 발명에 따라 사용될 수 있는, 버너 헤드의 바람직한 실시예가 도 2 에 도시된다(우측). 더 설명하기 위해, 최신 기술에 따른 사용을 위한 버너 헤드가 도 2 에 나타나 있다(좌측).
A preferred embodiment of the burner head, which can be used according to the invention, is shown in FIG. 2 (right). To further illustrate, a burner head for use according to the state of the art is shown in FIG. 2 (left).

최신 기술에 따라 사용되기 위한 소위 외부적 혼합 버너 헤드가 참조 부호 21 로 식별되고, 본 발명에 따라 사용될 수 있는, 예비 혼합 버너 헤드가 참조 부호 22 로 식별된다.
A so-called external mixing burner head for use according to the state of the art is identified with reference 21 and a premix burner head, which can be used according to the invention, is identified with reference 22.

예컨대, 외부적 혼합 버너 헤드(21)는, 산소를 제공하기 위해, 외측 상에 위치되는 라인(212), 그리고 연료 가스, 특히 수소를 제공하기 위해, 내측 상에 위치되는 라인(211)을 갖는다. 양쪽의 채널들을 통하여 제공되는 가스들의 혼합이 버너 노즐(213)들의 영역 내에서 먼저 일어난다. 성립된 것과 같이, 대응하는 소위 외부적 혼합 버너들은, 본 발명에 따른 목적을 위해 단지 조건적으로 적절한, 비교적 약한 화염들을 발생한다. 2 개의 버너 노즐(213)들 사이의 최소 거리는 또한 연료 가스 공급 라인(211)과 산소 공급 라인(212)의 치수들에 의해 규정된다. 이는 연료 노즐들 중에서 연료 노즐(213)들의 거리가 특정 최소 거리 미만으로 떨어질 수 없고, 이에 의해 각각의 길이에 대한 연료 노즐(213)들의 개수가 상향으로 제한되거나 그 역도 가능하다.
For example, the external mixing burner head 21 has a line 212 located on the outside for providing oxygen and a line 211 located on the inside for providing fuel gas, in particular hydrogen. . Mixing of gases provided through both channels takes place first in the region of the burner nozzles 213. As established, the corresponding so-called external mixing burners generate relatively weak flames, which are only conditionally suitable for the purpose according to the invention. The minimum distance between the two burner nozzles 213 is also defined by the dimensions of the fuel gas supply line 211 and the oxygen supply line 212. This means that the distance of the fuel nozzles 213 among the fuel nozzles cannot drop below a certain minimum distance, whereby the number of the fuel nozzles 213 for each length is limited upward or vice versa.

개선된 에너지 전달을 보장하는, 더욱 강한 버너 화염이, 본 발명에 따라 사용되고, 수소-산소 혼합물이 버너 헤드(22)로 공급되는 공통 채널(221)을 갖는, 예비 혼합 수소-산소 버너에 의해 발생될 수 있다. 특히, 리세스들 또는 더 복잡한 외형들로 구현되는, 영역들은 예컨대 더 신뢰할 수 있는 방식으로 필요한 열에 의해 영향을 받을 수 있다. 대응하는 가스 혼합물은 이미 혼합물로서 노즐(223)들에서 흘러나가고 여기서 점화된다. 게다가, 버너 노즐(223)들은 외부적 혼합 버너에서의 실시예의 경우에서보다 더욱 더 조밀하게 배열될 수 있다. 버너 노즐(223)들의 조밀한 배열은 블랭크의 상당히 더 균일한 가열을 제공한다.
Stronger burner flames, which ensure improved energy transfer, are generated by the premixed hydrogen-oxygen burners, which are used according to the invention and have a common channel 221 where the hydrogen-oxygen mixture is fed to the burner head 22. Can be. In particular, areas, embodied in recesses or more complex shapes, can be affected by the heat required, for example in a more reliable manner. The corresponding gas mixture already flows out of the nozzles 223 as a mixture and is ignited here. In addition, burner nozzles 223 may be arranged more densely than in the case of embodiments in an external mixing burner. The compact arrangement of burner nozzles 223 provides a significantly more uniform heating of the blank.

도 3 은 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따른 방법의 흐름도를 개략적인 도시로 나타낸다. 제 1 방법 단계(101)에서, 대응하는 블랭크(P)들은 금속 시트로부터 펀칭된다. 제 2 방법 단계(102)에서, 이 블랭크들은, 예컨대 로딩 장치에 의해, 본 발명에 따른 열간 성형 설비 안으로 로드된다. 이는 연속적으로 일어날 수 있다. 단계(103)에서, 블랭크(P)들은 설비 내에서 예열되고, 이 목적을 위해 전에 설명된 수단이 사용될 수 있다. 단계(104)에서, 특히 부분적 오스테나이트화는, 상기 설명된 것과 같이 일어난다. 오스테나이트화 이후, 블랭크(P)들은 단계(105)에서 전달 장치에 의해 프레싱 공구 안으로 전달되고, 여기서 단계(106)에서 프레스, 예컨대 프레스 경화된다. 프레싱 공구 내에서의 퀀칭 이후, 상이한 결합 특징들을 갖는 영역을 포함하는 블랭크들은 따라서 이용 가능하다.
3 shows schematically a flowchart of a method according to a particularly preferred embodiment of the invention. In the first method step 101, the corresponding blanks P are punched out of the metal sheet. In a second method step 102, these blanks are loaded into a hot forming facility according to the invention, for example by means of a loading device. This can happen continuously. In step 103 the blanks P are preheated in the installation, and the means described previously for this purpose can be used. In step 104, in particular partial austenitization takes place as described above. After austenitization, the blanks P are transferred into the pressing tool by the delivery device in step 105 where it is pressed, for example press hardened, in step 106. After quenching in the pressing tool, blanks comprising regions with different coupling features are thus available.

1 버너
2 가열 장치(오스테나이트화 장치)
3 로딩 장치
4 예열 장치
5 전달 장치
10 열간 성형을 위한 설비
21 버너 헤드
22 버너 헤드
100 열간 성형을 위한 방법
101 스탬핑
102 로딩
103 예열
104 오스테나이트화
105 전달
106 프레싱
211 수소 공급 라인
212 산소 공급 라인
214 연료 노즐
221 혼합물 공급 라인
223 연료 노즐
P 블랭크
1 burner
2 heating devices (austenitic devices)
3 loading device
4 preheating device
5 transmission device
10 Plants for hot forming
21 burner head
22 burner head
100 method for hot forming
101 stamping
102 loading
103 Preheat
104 Austenitic
105 delivery
106 pressing
211 hydrogen supply line
212 oxygen supply line
214 fuel nozzle
221 Mixture Supply Line
223 fuel nozzle
P blank

Claims (18)

블랭크(P)들의 구역들의 국부적인 가열, 특히 오스테나이트화를 위해 구현되고 하나 이상의 버너를 포함하는, 블랭크(P)들을 열간 성형하기 위한 설비(10)용 가열 장치, 특히 오스테나이트화 장치(2)에 있어서,
국부적 가열이 제공되는 상기 구역들로의 상기 버너 및/또는 버너의 화염을 이동시키기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
Heating device, in particular austenitizing device 2, for installation 10 for hot forming blanks P, which is embodied for local heating of zones of blanks P, in particular austenitization and comprising one or more burners ),
Means are provided for moving the burner and / or flame of the burner to said zones where local heating is provided,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항에 있어서,
상기 버너 및/또는 버너의 화염을 이동시키기 위한 상기 수단은 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
The method of claim 1,
The means for moving the burner and / or the flame of the burner comprises a robot,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 버너는 수소-산소 버너, 연료-산소 버너 또는 아세틸렌 버너로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The burner is characterized in that implemented as a hydrogen-oxygen burner, fuel-oxygen burner or acetylene burner,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버너는 예비 혼합 버너로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The burner is characterized in that it is implemented as a premix burner,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
750 내지 1050℃ 의 온도, 특히 800 내지 1000℃ 의 온도, 예컨대 850 내지 950℃ 의 온도로의 특히 상기 블랭크들의 국부적 가열을 위해 구비되는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
The method according to any one of claims 1 to 4,
For local heating of the blanks in particular to a temperature of 750 to 1050 ° C., in particular to a temperature of 800 to 1000 ° C., for example 850 to 950 ° C.,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버너는 100 내지 1000 개의 노즐 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The burner comprises between 100 and 1000 nozzle openings,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버너는 노즐 개구들을 포함하고, 상기 노즐 개구들의 직경은 2 ㎜ 미만, 바람직하게는 1.5 ㎜ 미만, 특히 바람직하게는 0.5 ㎜ 내지 1.3 ㎜ 이고 및/또는 2 개의 인접한 노즐 개구들의 거리는 1 ㎜ 내지 4 ㎜ 사이인 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The burner comprises nozzle openings, the diameter of the nozzle openings being less than 2 mm, preferably less than 1.5 mm, particularly preferably between 0.5 mm and 1.3 mm and / or the distance between two adjacent nozzle openings between 1 mm and 4 mm. It is between mm,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 장치는 50 내지 500 ㎾ 의 출력을 갖는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
The method according to any one of claims 1 to 7,
Characterized in that the heating device has an output of 50 to 500 kW,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 장치에는 하우징이 제공되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The heating device is characterized in that the housing is provided,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
제 9 항에 있어서,
상기 하우징에는 하우징으로부터 배기 가스를 추출하기 위한 흡입 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비용 가열 장치.
The method of claim 9,
The housing is provided with a suction device for extracting the exhaust gas from the housing,
Heating apparatus for installations for hot forming blanks.
블랭크들을 국부적으로 가열하기 위한 가열 장치 및 상기 가열된 블랭크들을 성형하기 위한 프레싱 장치를 포함하는, 블랭크(P)들을 열간 성형하기 위한 설비(10)에 있어서,
상기 가열 장치(2)는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따라 구현되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비.
In the plant (10) for hot forming blanks (P) comprising a heating device for locally heating the blanks and a pressing device for forming the heated blanks,
The heating device 2 is characterized in that it is implemented according to any one of claims 1 to 10,
Facility for hot forming blanks.
제 11 항에 있어서,
상기 설비(10)에 상기 블랭크들을 로딩하기 위한 하나 이상의 로딩 장치(3) 및/또는 상기 설비(10)의 상기 프레싱 장치 안으로 상기 블랭크(P)들을 전달하기 위한 하나 이상의 전달 장치(5)가 제공되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비.
The method of claim 11,
One or more loading devices 3 for loading the blanks into the installation 10 and / or one or more delivery devices 5 for delivering the blanks P into the pressing device of the installation 10 are provided. Characterized in that
Facility for hot forming blanks.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 하나 이상의 예열 장치(4)는 상기 가열 장치(2)의 상류에 배열되는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비.
13. The method according to claim 11 or 12,
The at least one preheating device 4 is characterized in that it is arranged upstream of the heating device 2,
Facility for hot forming blanks.
제 13 항에 있어서,
상기 하나 이상의 예열 장치(4)가 하나 이상의 패터노스터 노(paternoster furnace)를 포함하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비.
The method of claim 13,
Wherein the at least one preheating device 4 comprises at least one patterner furnace,
Facility for hot forming blanks.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 하나 이상의 예열 장치(4)가 450 내지 850℃, 특히 600 내지 800℃, 예컨대 650 내지 750℃ 의 온도로 상기 블랭크들을 예열하기 위해 구비되는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비.
The method according to claim 13 or 14,
The at least one preheating device 4 is provided for preheating the blanks at a temperature of 450 to 850 ° C., in particular 600 to 800 ° C., for example 650 to 750 ° C.,
Facility for hot forming blanks.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 예열 장치는 하나 이상의 예비 혼합 수소-산소 버너 또는 하나의 예비 혼합 연료-산소 버너를 포함하는 것을 특징으로 하는,
블랭크들을 열간 성형하기 위한 설비.
16. The method according to any one of claims 13 to 15,
Wherein the preheating device comprises at least one premixed hydrogen-oxygen burner or one premixed fuel-oxygen burner,
Facility for hot forming blanks.
블랭크(P)의 하나 이상의 구역이 국부적으로 가열, 특히 오스테나이트화되고, 프레싱에 의해 성형되는, 블랭크(P)를 열간 성형하기 위한 방법(100)에 있어서,
가열되는 상기 블랭크의 구역은 하나 이상의 버너에 의해 가열되고, 상기 버너 및/또는 버너의 화염은, 가열되는 상기 블랭크의 구역으로 이동되는 것을 특징으로 하는,
블랭크를 열간 성형하기 위한 방법.
In a method 100 for hot forming a blank P, wherein at least one zone of the blank P is locally heated, in particular austenitized and formed by pressing,
Wherein the zone of the blank to be heated is heated by one or more burners and the flame of the burner and / or burner is moved to the zone of the blank to be heated,
Method for hot forming blanks.
제 17 항에 있어서,
코팅된 블랭크들이 열간 성형되고, 특히, 알루미늄 규소 또는 아연으로 코팅되는 블랭크들이 열간 성형되는,
블랭크를 열간 성형하기 위한 방법.
The method of claim 17,
The coated blanks are hot formed, in particular the blanks coated with aluminum silicon or zinc are hot formed,
Method for hot forming blanks.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109365604A (en) * 2018-11-16 2019-02-22 苏州普热斯勒先进成型技术有限公司 A kind of hot stamping method and the drop stamping production line using heating in vacuum
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Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435162A (en) * 1993-08-05 1995-07-25 Caterpillar Inc. Zone heating apparatus
JPH11325421A (en) * 1998-05-08 1999-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Premixing burner
US10174390B2 (en) * 2006-10-03 2019-01-08 Gary M. Cola, JR. Microtreatment of iron-based alloy, apparatus and method therefor, and articles resulting therefrom
JP2008105050A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Toshiba Corp Method and apparatus for reducing residual stress
DE102009042026A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-24 Volkswagen Ag Process for pretreating and providing a sheet metal part

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