[发明专利]制造局部硬化的成型件的方法、局部硬化的成型件以及局部硬化的成型件的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种由金属板半成品制造成型件的方法，所述成型件 至少局部具有提高的结构强度。此外本发明还涉及一种成型件，其具 有至少一个在空间上限定的、结构强度提高的区域，另外还涉及这种 成型件的应用。

背景技术

具有高结构强度的成型件例如在汽车工程中用于制造结构部件， 例如侧面防撞梁、保险杠或者加固汽车的A柱、B柱或者C柱。因为 在强度方面对这种成型件提出了非常高的要求，所以在其制造中常常 使用高强度、较高强度以及最高强度的钢。对于成型件的成型可以使 用不同的变形方法。例如本文称之为折弯方法，特别是轧制成型方法。

欧洲专利EP 1 052 295 B1公开了一种用于在汽车工程中制造结 构部件的方法，这些结构部件至少在局部具有较高强度和5％至10％ 的最小延展度。在该方法中，结构部件通过在柔软的状态下变形板坯、 带钢(尤其是通过滚轧成型)或者管材来成型，并且结构部件借助于 沿着结构部件轮廓的、相对于结构部件可运动的、包围构件的感应器 至少局部地加热到硬化所需的奥氏体化温度，随后利用在运动方向上 追随该感应器的冷却单元冷却该结构部件。前述出版物所公开的方法 的特征首先在于，结构部件基本竖直定位并且感应器从上向下沿着该 结构部件移动，其中，感应器和冷却单元可以彼此相对地调节并且与 可移位的工具滑板连接。

在前述出版物公开的方法中，原材料首先在仍然柔软状态下变形 为具有预定成型横截面的成型件。为了达到期望的强度，在随后的方 法步骤中将成型件硬化，具体方法是，将成型件加热至奥氏体化温度 并且随后再次将其冷却。按照预定方式的冷却造成了成型件的期望硬 度。由该现有技术公开的方法的缺点在于，在原材料可以成型和硬化 之前，原材料必须始终处于柔软的状态下。DE 101 20 063 A1和WO 92/16665A公开了一种制造成型件的方法，其中，扁平的原材料(金 属板半成品)首先通过冷变形获得其最终轮廓。之后才对成型件的至 少局部区域进行硬化处理(通过加热和随后冷却)。大多数时候，在加 热和冷却步骤之后还有一精整步骤，然而精整步骤不再用于实际制造 型材几何形状。由此仅额外修正由于热干预过程产生的可能存在的几 何偏差变形。在WO 92/16665A中，当提到在硬化之后进行造型操作 时，意味着不执行其他轧制成型步骤，而是进行完全另选的变形操作 (例如静态的折弯或者冲压操作)。

DE 101 20 063 A1公开了制造成型件的方法的另一变型方式，其 中，原材料(金属板半成品)在成型期间处于更高的温度，进而有更 高的变形能力。然而未明了的是，在该方法中怎样可以切实避免材料 与变形工具接触的散热，进而避免不期望的脆硬。

DE 103 39 119 B3公开了一种制造成型件的方法，在成型件实际 成型之前通过加热和随后的冷却将成型件部分或者完全硬化。在此， 被硬化的区域每次都是在硬化之后才变形的。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种制造成型件的方法，所述方法允许 制造这样的成型件，所述成型件具有材料特性和几何特性彼此不同的 多个预定区域，这些材料特性和几何特性适合于后续的加工和/或应 用。此外，本发明的目的还在于提供具有材料特性和几何特性彼此不 同的多个预定区域的成型件，这些材料特性和几何特性适合于后续的 加工和/或应用，并且本发明的目的还在于建议一种这种成型件的应 用。

为实现上述目的，在方法方面，本发明提供一种由金属板半成品 制造成型件的方法，所述成型件至少局部具有提高的结构强度，其中， 使所述金属板半成品在多级的弯曲工艺中变形，并且，将所述弯曲工 艺以及随后对所述金属板半成品的分离切割操作与对所述金属板半成 品的多个在空间上限定的区域进行的热处理相组合，该热处理包括多 个加热步骤和多个继所述加热步骤之后的冷却步骤，从而使得所述在 空间上限定的区域在冷却之后具有提高的结构强度；其中，在所述金 属板半成品被折弯之前，首先将所述金属板半成品的第一个在空间上 限定的区域加热至高于所述金属板半成品的奥氏体化温度A_r3的温度， 在所述奥氏体化温度情况下，在冷却期间开始从奥氏体向铁氧体的转 化；以及，在第一变形步骤之后，将所述金属板半成品的至少一个另 外的在空间上限定的区域加热至高于所述金属板半成品的奥氏体化温 度A_r3的温度，然后再进一步折弯所述金属板半成品。。