[發明專利]借助預處理的外來結構制造組裝模制件的方法以及組裝模制件

有效

• 申請號: 201810914272.0
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109482773B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: T.奧皮茨
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: B21D53/88
• 分類號: B21D53/88;C21D1/70;C21D8/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭程

本發明涉及一種由金屬模制板坯(1)和板坯狀的金屬外來結構(2)制造組裝模制件(12')的方法，包括以下步驟：至少部分地以材料接合方式將板坯狀的外來結構(2)施加到模制板坯(1)的表面上并形成組裝件(12)，并且在施加板坯狀的外來結構(2)之后使組裝件(12)熱變形，從而在所述變形之后形成組裝模制件(12')。本發明規定，在至少部分地以材料接合方式將外來結構(2)施加到模制板坯(1)的表面上之前或之后，通過至少一個預加工步驟(a，b，c，d)對外來結構(2)進行預處理，以相對于模制板坯(1)提高吸熱比率。

技術領域

本發明涉及一種由模制板坯和板坯狀的外來結構制造組裝模制件的方法。

背景技術

外來結構的使用(也稱之為在模制部件、特別是板材的熱變形中的補丁增強)，提供了用于局部板材厚度調整的可能性，特別是用于對與碰撞相關的部件區域實現板材厚度增加的可能性，以使部件性能最佳地適配于相應的負載情況。

例如，在頭部區域中通過布置外來結構來增強被制造為板材模制部件的B柱。在此，借助焊接點使用外來結構、尤其是補丁等，對作為成品模制部件前體的模制板坯進行局部增強，并且隨后，特別是使其行進穿過輥式退火爐(Rollenherdofen)，以使模制板坯熱變形和形成模制部件，并且在此例如加熱到930℃[攝氏]。通過補丁增強，例如在未設有補丁的1.5毫米板材厚度的基礎上產生了較薄的板材區域，而在同樣1.5毫米補丁厚度(＝外來結構的材料厚度)的基礎上產生了較厚的板材區域，即1.5毫米加上1.5毫米＝3.0毫米，其中較薄的區域緊鄰在較厚的區域上。

實施中的技術問題在于所使用的材料系統(基材和涂層)及該材料系統在加熱到預定溫度后的保持溫度的工藝范圍。用于制造模制部件的材料22MnB5、即錳-硼合金調質鋼具有含鋁涂層，所述含鋁涂層可含有少量硅和鐵。該材料系統以名稱或-K1500+AS而為人所知。

鋁(硅)涂層尤其具有最長爐內停留時間，在所述最長爐內停留時間之后不再給予所述調質鋼可焊接性，并且還不利于接合能力。對此的原因尤其是涂層和基材之間的相互擴散相的增長。在此，涂層用作在熱處理期間的防鐵鱗層(Zunderschutzschicht)。

補丁增強的模制板坯的加厚區域與模制板坯的未增強區域相比被明顯更慢地加熱，因此，在加熱到對于較薄板材區域的可預定溫度之后，補丁增強的使用縮小了保持溫度的工藝范圍。換句話說，較薄的板材區域的最長爐內停留時間明顯地在較厚的板材區域之前實現。

從這些解釋明確可知，在達到共同的保持溫度之后，設有外來結構的模制板坯的工藝邊界關于較薄板材區域的爐內停留時間和模制板坯的較厚板材區域的爐內停留時間被縮小，如在說明書中更詳細地說明的那樣，由此在加熱到預定的保持溫度之后例如在工藝流程中不一致性的情況下導致廢品增加以及整體上導致工藝穩健性降低。

也就是說，必須考慮較厚區域的最小加熱時間，所述最小加熱時間在局部板材厚度3.0mm時與未經補丁增強的單片板材的1.5mm板材厚度相比顯著增加。由此總體上增加的爐內停留時間通過非常必要的、但不希望的爐子長度或者在具有短爐子長度的現有設備中通過不希望的更高周期進行校正。

另外，取決于模制板坯上的補丁尺寸和/或補丁位置，需要大量的焊接點，以在熱變形步驟的準備階段中增強模制板坯，由此增加了模制板坯的單件成本。

另外，模制板坯的不均勻加熱導致模制板坯在加熱期間的熱致翹曲，由此進而導致下游輸送和/或處理問題。

特別地，在現有的爐子設備中例如存在以輥間距或爐腔高度或爐子駛入器或駛出器的間隙距離的形式的限制。在制造期間，爐子設備內的熱翹曲會導致設有外來結構的模制板坯的傾斜或楔住(Verkeilungen)。

總之，問題在于，設有外來結構的成本密集型模制板坯在之前闡述的熱變形步驟中由于縮窄的工藝界限而不滿足質量要求，和/或必需以不利的方式耗費地構造輥爐及設有外來結構的模制板坯的與輥爐相關的輸送和/或傳送機構。