熱成型模具和鋼構件制造方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及一種彈性支撐的分段的熱成型模具。本發明還涉及一種用于制造具有清晰分界的過渡區的熱成型和加壓淬火的鋼構件的方法。

　　【背景技術】

　　[0002]在現有技術中已經公知，為制造金屬板成型構件，使用熱成型和加壓淬火工藝。特別是為制造機動車構件并且在這里更特別優選制造機動車安全構件以及機動車結構構件使用這樣的方法。

　　[0003]首先提供用可淬火的鋼合金制作的板坯并且將其至少局部地加熱超過奧氏體化溫度。該至少部分奧氏體化的金屬板板坯在熱的狀態下具有較高的成型自由度，使得把它在壓制成型模具內成型為金屬板構件。已經在成型過程期間或者在成型過程結束后特別優選如此冷卻壓制成型模具，使得進行熱成型的尚位于壓制成型模具內的金屬板構件的硬化。特別是如此快速地冷卻制成的金屬板成型構件，使得把奧氏體化的組織變換為基本上馬氏體的組織或者變換為混合組織。另外可選的方案是，還可以把還熱的金屬板成型構件轉運到單獨的保持模具內，然后在其內通過快速冷卻而淬火。

　　[0004]特別在構件局部硬化的情況下需要在硬化的區域和未硬化的區域之間制造清晰分界的過渡區。由于在板坯內的熱傳導以及在壓制成型模具內的熱傳導，作為特別的優點證明，把壓制成型模具自身分段制造。這意味著，例如把上模具或者下模具分為至少兩個彼此不同的段并且在這些段之間存在物理上的分開，例如形式為氣隙的分開。由此阻止在模具內的熱傳導。然而在這種情況下的缺點是，這些分開的段由于具有不同的溫度而不同程度地膨脹。

　　[0005]例如這種模具從DE102011018850A1中知曉。

　　[0006]另外在制造熱成型的并且加壓淬火的具有局部彼此不同的強度區域的構件的情況下，從堅硬的到延展性的區域的過渡帶由于在要變形的板坯內或者在已變形的構件內的熱傳導有時不能形成足夠清晰的分界。

　　【發明內容】

　　[0007]本發明的任務在于，從現有技術出發改進分段的熱成型模具，使得補償由于在上模具或者下模具的段內出現的彼此不同的溫度引起的膨脹，并且建立上模具和下模具的模具表面和要成型的金屬板板坯或者已變形的金屬板構件之間的足夠的貼靠接觸。此外本發明的任務是闡明一種方法，用于在具有彼此不同的強度區域的熱成型的和加壓淬火的構件中形成清晰分界的過渡區。

　　[0008]根據本發明，上述任務通過本發明的熱成型模具解決，其具有上模具和下模具，上模具和下模具能彼此相對運動，并且在熱成型模具閉合的情況下在上模具和下模具之間構成模腔，上模具和/或下模具被分成至少兩個段，有段作為加熱段構成并且該加熱段在與模腔相反的側面上具有平衡元件，使得加熱段在模壓行程方向上的熱膨脹被補償。

　　[0009]另外所述任務的方法工藝的部分根據本發明的用于制造熱成型的和加壓淬火的構件的方法解決，其包括下面的方法步驟:在加熱站內加熱用可淬火的鋼合金制成的板坯，其中，把至少一個第一區加熱到超過奧氏體化溫度并且把至少一個第二區加熱到低于奧氏體化溫度、尤其小于ACl，并且在第一區和第二區之間構成過渡區；把如此加熱的板坯運送到調溫站或者熱成型和加壓淬火模具內，其中，該調溫站或者熱成型和加壓淬火模具分段構造并且具有至少一個調溫段，該調溫段在局部彼此不同地調溫的板坯的產生的過渡區的區域內設置;在加壓淬火之前或期間對過渡區調溫;熱成型和加壓淬火得到至少具有硬區、軟區以及位于硬區與軟區之間的過渡帶的鋼構件，該過渡帶在面積上小于過渡區。

　　[0010]熱成型模具具有上模具和下模具，它們能彼此相對運動，并且在熱成型模具閉合的情況下在上模具和下模具之間構成模腔，其中，上模具和/或下模具被分成至少兩個段。在該模腔內，制造的金屬板成型構件與上模具或者下模具的相應的模具表面貼靠接觸。

　　[0011 ]根據本發明，熱成型模具的特征在于，至少一個段作為加熱段構成，并且所述加熱段在與模腔相反的側面上具有平衡元件，使得加熱段在模壓行程方向上的熱膨脹被補

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　　[0012]在這種情況下在本發明的框架內特別為金屬板板坯的成型使用該熱成型模具，其中，所述金屬板板坯具有相對于室溫較高的溫度。這里金屬板板坯可以用鋼合金構造，但是也可以用輕金屬合金例如鋁合金構造。然而優選使用本發明的熱成型模具加工可熱成型和可淬火的鋼合金，使得熱成型模具特別是作為熱成型和加壓淬火模具構造。要被熱成型的構件的溫度于是至少局部具有超過奧氏體化溫度的溫度，即超過AC3。

　　[0013]優選平衡元件與具有直線自由度的浮動支座結合構造，特別是在模壓行程方向上與彈簧結合構造。加熱段自身優選主動地加熱，使得例如特別在加熱段自身內集成熱源。

　　[0014]優選在上模具內提供一個加熱段和在下模具內提供一個與此對應設置的加熱段。然而也可以僅在上模具內提供一個加熱段或者僅在下模具內提供一個加熱段。也可以分別在上模具和下模具內提供多個加熱段。

　　[0015]其余段、特別是與加熱段相鄰的段于是設有冷卻通道并且進行調溫，使得成型的金屬板板坯如此迅速地冷卻，使得例如在該板坯的奧氏體組織下建立硬化的組織、特別是馬氏體組織。結果加熱段在輪班運行期間相對于熱成型模具的其余段具有較高的溫度并且較強地膨脹。加熱段的溫度和尺寸在與板坯接觸之前和接觸期間也彼此不同。在加熱段背面上的平衡元件使得能通過平衡元件補償上模具或者下模具內的加熱段的在模壓行程方向上的熱膨脹，因此補償在模腔的方向上的熱膨脹。特別為此加熱段被彈性支撐，使得加熱段的膨脹導致平衡元件被壓縮以及加熱段的收縮導致平衡元件的伸張。結果加熱段的模具表面在模腔內的絕對位置近似恒定，由此建立加熱段的模具表面以及相鄰段的模具表面在板坯上的均勻的貼靠接觸。

　　[0016]結果能在制造好的構件的具有彼此不同硬度的各個區段內在符合目的地建立的組織狀態之間實現清晰分界的過渡區。

　　[0017]作為加熱段內的熱源可以使用各種熱源。例如可以想到加熱筒，還有形式為加熱絲的電阻加熱器。還可以想到感應的熱源，它可以在加熱段內集成，但是也可以在外面相對于模腔在加熱段后面設置。

　　[0018]另外特別優選在室溫下尺寸不足地構造加熱段。這意味著，加熱段的實際尺寸在室溫的狀態下小于加熱段在運行溫度下的額定尺寸。尺寸數據涉及加熱段的模具表面在模腔內的絕對位置。在通過主動的熱源對加熱段加熱的情況下，加熱段由于熱作用而膨脹。在運行溫度下加熱段優選達到它的額定尺寸和/或稍微超過額定尺寸的尺寸。在這種情況下正好被動地通過平衡元件調整加熱段的模具表面關于模腔的絕對位置。由于在生產過程期間不同溫度引起的可能波動通過微小的過盈和/或通過平衡元件平衡。

　　[0019]優選平衡元件作為機械上被動的元件構造，具有直線運動自由度，特別是在模壓行程方向上具有直線運動自由度。另外優選平衡元件是彈簧彈性的元件，特別是彈簧，完全特別優選是螺旋壓力彈簧。另外特別優選多個平衡元件、特別是多個彈簧如此分布，使得在平衡元件被壓縮的情況下避免加熱段傾斜。平衡元件特別是彈簧的數目和位置和/或彈簧剛度能依賴于成型度和/或在加熱段的平面段上作用的單位面積壓力設計。在加熱段是薄的區段的情況下例如僅一個平衡元件已經足夠，相反在較寬的區段的情況下互相隔開距離定位設置三個、四個或者五個平衡元件。然而平衡元件也可以是緩沖墊，特別是液壓的緩沖墊，它用可壓縮的流體填充。

　　[0020]另外特別優選上模具在推進臺上支撐和/或下模具在模壓臺上支撐。所述段的背面優選分別形狀鎖合地在上模具的情況下在推進臺上、在下模具的情況下在模壓臺上、優選在插入張緊座的情況下固定保持。各加熱段浮動地支撐并且特別優選具有直線導向器。該直線導向器特別如此構造，使得在壓制行程方向上具有直線運動自由度。特別該導向器作為引導桿，它嵌入到引導孔內，因此作為形狀鎖合的滑動導向器。

　　[0021]特別優選該直線導向器對于一個垂直于熱成型模具的模壓行程方向的平面居中地在加熱段上設置。因此能從基本上中心的定中心實現加熱段在該平面的所有方向上的縱向膨脹。在模壓行程方向自身上的膨脹又通過平衡元件實現。

　　[0022]另外特別優選在加熱段的背面設置隔熱層和/或在該加熱段的側邊緣或者側表面上設置隔熱層。由于隔熱層，既在主動的加熱段的情況下能避免熱損失，因為熱流僅應該在金屬板板坯上集中，然而熱傳導在加熱段自身內在所有方向上進行，因此也朝向加熱段的背面傳導。通過使用隔熱層能減小用于主動地對加熱段加熱的能量利用。加熱段的側邊緣或者側表面上的隔熱層如此構造，使得阻止向與加熱段相鄰的段的熱傳導。這里也為給加熱段加熱和升溫利用少量的能量，同時在要制造的構件上實現清晰分界的過渡區。

　　[0023]在另一種優選的實施變體中，加熱段用這樣一種材料構成，它相對于上模具和/或下模具的其余部分具有較小的熱導率。因此加熱段的材料的熱導率小于與加熱段相鄰的段的材料的熱導率。

　　[0024]特別優選加熱段的材料具有較高的耐熱性。在與加熱段相鄰的段中目的是實現高散熱，使得實現加壓淬火處理。然而在加熱段自身中應該在很大程度上沒有或者僅有顯著小的散熱，使得不發生硬化或者充其量發生部分硬化。通過加熱段僅需散失微小的熱量，它具有較高的耐熱性。所謂耐熱性應該理解為在給加熱段進行調溫時的形狀穩定性。

　　[0025]可選作為補充的是還提供另一種優選實施方式:在加熱段內構造冷卻通道，使得被加熱段緊貼的制造好的金屬板成型構件的區域也能至少部分地冷卻。由此例如能符合目的地建立一種部分硬化的混合組織。此外由此能在維護時在加熱段內快速實現手溫的狀態或者加熱段不會被過度加熱。

　　[0026]另外特別優選在加熱段和該加熱段的至少一個相鄰的段之間構成間隙，特別是氣隙。該氣隙具有兩個優點。一方面由于該間隙，從而物理上分開，不進行從加熱段向相鄰段的熱傳導。因此能使過渡區形成更清晰的分界。

　　[0027]然而第二個優點是加熱段的由此產生的水平膨脹可能性。加熱段能在模壓行程方向由于平衡元件膨脹，模壓行程方向大多垂直取向。

　　[0028]由于間隙，加熱段能水平地因此橫著模壓行程方向膨脹，而它優選由于直線導向器在中間在水平方向不移動地支撐。

　　[0029]本發明另外涉及一種用于制造具有局部彼此不同的強度特性的要成型和加壓淬火的鋼構件特別是機動車構件的方法。該方法的特征在于下面的方法步驟:在加熱站內加熱用可淬火的鋼合金制成的板坯，其中，把至少一個第一區加熱到超過奧氏體化溫度AC3并且把至少一個第二區加熱到低于奧氏體化溫度、尤其小于ACl的溫度，并且在這兩種區之間構成過渡區；把如此加熱的板坯運送到調溫站或者熱成型和加壓淬火模具內，其中，該調溫站或者熱成型和加壓淬火模具分段構造并且具有至少一個調溫段，其中該調溫段在被加熱的板坯的產生的過渡區的區域內設置;用調溫段把過渡區調溫到低于ACl溫度的溫度，然而優選調溫到大于450°C、特別是大于550°C的溫度;熱成型和加壓淬火得到至少具有硬區、軟區以及位于它們之間的過渡帶的鋼構件。

　　[0030]使用本發明的方法能在已制成的鋼構件的完全硬化的區域和該鋼構件的與之相比較軟的區域之間建立特別清晰地分界的窄的過渡帶。該完全硬化的區域優選近似完全由馬氏體化的組織組成，其從超過AC3的溫度相應快速地淬火。與之相比較軟的區域優選具有混合組織，具有單個附加的或者各自的組織成分貝氏體、鐵氧體、珠光體和/或殘余奧氏體。這特別如下構成，即要么把鋼構件的較有延展性的從而較軟的區域在熱成型前首先不完全奧氏體化，和/或在加壓淬火期間不如此快地淬火，使得避免完全馬氏體化的組織，優選不構成馬氏體化的組織。

　　[0031]過渡區在板坯加熱的期間首先相當寬地構成，例如具有超過10mm的寬度，優選在100和200mm之間。這點由下述因素決定，即一方面在加熱站、例如形式為直通爐或者多層爐中設置分隔壁，其為在兩個溫度區例如900°C和600°C之間隔熱而具有相應寬度，例如若干厘米，使得在板坯上已經通過加熱站的兩個溫度區內的不同溫度作用產生大于10mm的過渡區。另一個因素是板坯自身內的熱傳導。板坯由可淬火的鋼合金構成，此外它具有高的熱導率。如果例如把板坯的一個區域加熱到高于900°C和把另一個區域加熱到低于700°C，則在板坯自身內產生從較熱區域向較冷區域的熱傳導。在這里也產生具有大于10mm的相應寬度的過渡區。加熱站內的加熱時間優選在I?20m i η之間，特別在3?7m i η之間。

　　[0032]恰好在這里本發明方法規定，使用熱成型和加壓淬火模具或另外首先使用加熱站，它具有調溫段。調溫段自身優選在板坯或者要成型的構件的全部面積上僅覆蓋小區域，使得基本上調溫段近似僅覆蓋被加熱的板坯的過渡區。使調溫段與過渡區接觸并且于是能由于接觸調溫而把過渡區要么補充加熱或者冷卻或者在淬火硬化期間在加壓淬火模具的情況下保持熱的狀態，使得產生較小的冷卻速率。在調溫站的情況下首先把由加熱站熱處理過的板坯置于調溫站內，在該調溫站內至少過渡區通過接觸調溫而被調溫，由此建立一個清晰分界的、現在窄的過渡區，它在加壓淬火后構成清晰分界的過渡帶。接著把板坯直接放入熱成型和加壓淬火模具內，使得阻止板坯內的繼續的熱傳導和由此決定的過渡區的擴大。熱成型模具那時在沒有加熱段的情況下能特別有利地均勻地冷卻。

　　[0033]在從加熱站中取出并且直接放入熱成型和加壓淬火模具內的情況下，調溫段在熱成型和加壓淬火模具自身內設置。這里調溫段特別作為加熱段構造并且進行調溫，特別是它在加壓淬火期間加熱板坯的過渡區。

　　[0034]如此對過渡區進行調溫，使得在完成制造的構件上它屬于較軟的或者較延展性的區域。這又意味著，在板坯內的在加熱站內產生的過渡區首先從約700°C到800°C冷卻到低于ACl的溫度，特別是冷卻到500°C到650°C，和/或在加壓硬化處理期間如此加熱，使得在該過渡區內產生較小的冷卻速率，從而近似不構成馬氏體。

　　[0035]因此在本發明的范圍內可能的是，在經過加壓淬火處理后制造的構件上以工藝優化的和節能的方式分界清晰地將過渡區產生為過渡帶，該過渡區在把板坯在加熱站內調溫的情況下具有50mm和200mm之間的寬度，該過渡帶具有Imm和50mm之間、特別15mm和40mm之間、特別優選20mm和30mm之間的寬度。

　　[0036]為此在加熱站或者熱成型和加壓淬火模具的上模具和/或下模具內設置調溫段。該調溫段具有這樣的尺寸，使得它覆蓋被加熱的板坯的過渡區的50%到95%的面積份額。

　　[0037]在另一種有利的設計方案變體中如此選取調溫段的尺寸，使得它附加地從過渡區的被加熱到低于AC3、特別低于ACl的溫度的區域出發另外覆蓋70mm以下、特別60mm以下特別優選50mm以下。總共由調溫段覆蓋這樣一個面積區域，其相應于過渡區的70%到

　　140%。

　　[0038]特別所述方法在開始時說明的熱成型模具內執行，另外特別優選在調溫段的后面設置平衡元件，使得調溫段的不同的熱膨脹特別在熱成型模具的模壓行程方向上被補償或者說平衡。

　　【附圖說明】

　　[0039]本發明的另外的優點、特征、特性和方面是下面的說明的主題。優選技術方案在示意圖中表示。這些附圖用于簡化理解本發明。附圖如下:

　　[0040 ]圖1 a和I b用橫截面圖和側視圖表示本發明的熱成型模具，

　　[0041]圖2a和2b表示對圖1a和Ib—種另外可選的實施方案，具有位于內部的加熱段，

　　[0042]圖3表示本發明的用于制造熱成型的和加壓淬火的具有彼此不同的強度區的鋼構件的方法。

　　【具體實施方式】

　　[0043]附圖中為相同的或者相似的構件使用相同的附圖標記，盡管出于簡潔的原因省去重復的說明。

　　[0044]圖1表示一個本發明的熱成型模具I，其中圖1b表示側視圖，圖1a表示按照剖切線a-a的橫截面圖。熱成型模具I具有一個上模具2和一個下模具3，其中上模具由三個段4、5、6構成，它們包括兩個普通的段4、5和一個加熱段6;下模具3同樣由三個段7、8、9構成，它們也包括兩個段7、8和一個加熱段9。

　　[0045]加熱段6、9各具有兩個熱源10，例如用于通過加熱介質的介質管線，但是也可以是加熱螺線管或者類似部件。其余的段4、5、7、8各具有冷卻通道U。這里上模具2的段4、5在插入一個張緊座12的情況下在一個推進臺13上固定。下模具3的段7、8在一個張緊座14上固定，后者又在一個模壓臺15上支撐。所述固定例如分別借助滑塊進行。

　　[0046]根據本發明現在建議，下模具3的加熱段9通過平衡元件16浮動地支撐，各平衡元件16至少部分地作為彈簧構造。另外在圖1a和Ib中能良好地看到在中間設置的直線導向器17，它在模壓行程方向18上具有軸向的運動自由度。橫著模壓行程方向18，直線導向器17總是居中地在加熱段9上設置，使得加熱段9在橫著直線導向器17的所有方向上由于熱作用能膨脹或能收縮。

　　[0047]熱成型模具I在閉合狀態下表示，使得在上模具2和下模具3之間產生一個模腔19并且在該模腔19內在熱成型模具I閉合時金屬板成型構件20與段4、5的相應表面貼靠接觸。加熱段9的在模壓行程方向18上相對于與之相鄰的段8的可能彼此不同的膨脹通過平衡元件16補償。

　　[0048]另外在加熱段9和段8之間以及在加熱段6和段5之間提供間隙21，它阻止從加熱段

　　6、9到段5、8的熱傳導。

　　[0049]在這種情況下加熱段6在上模具2上非彈性地支撐。在加熱段6、9的遠離模腔19的側面上設置隔熱層22，使得向各張緊座12、14的由于熱傳導引起的熱傳輸被最大程度地阻止。此外在加熱段6、9的位于外面的側表面上也設置隔熱層22，使得向周圍環境U的散熱同樣被阻止。

　　[0050]圖2a和2b表示類似圖1的實施方案，具有下述不同。加熱段6、9分別關于圖2b中的描述在內部設置。這里下模具3的加熱段9也借助平衡元件16浮動地或者說彈性地支撐，使得在模壓行程方向18上阻止彼此不同的熱膨脹。另外在各加熱段6、9和與它們相鄰的段4、

　　5、7、8之間設置相應的隔熱層22。此外根據圖2a可見，不提供導向器，而是由平衡元件另外承擔引導功能和同樣設置相對于周圍環境U的隔熱層22。

　　[0051]圖3中表示根據本發明說明的方法的方法流程。首先準備用可淬火的鋼合金制成的板坯100。它在這里已經具有板坯裁剪樣式，用于制造用于機動車的形式為B柱的鋼構件101。把板坯100放入一個加熱站102內，這里例如形式為直通爐的加熱站。加熱站102具有兩個不同的溫度區103、104，在圖像平面上關于上面的溫度區103溫度超過AC3，在該圖像平面上關于下面的溫度區104溫度低于ACl。因此把板坯100的第一區105加熱到AC3溫度或者更高并且把第二區106加熱到低于ACl溫度。在第一區105和第二區106之間于是構成一個寬的過渡區107，它一方面由于板坯100內部的熱傳導自身產生，另一方面由于下面的事實產生:加熱站102的分隔壁108具有一定的寬度，以便提供在超過AC3的溫度區103和低于ACl的溫度區104之間的隔熱。

　　[0052]在從加熱站102中取出后，調溫的板坯109已準備就緒，其中，構成超過奧氏體化溫度的第一區105和低于ACl溫度的第二區106以及在它們之間延伸的、具有從50mm到200mm的寬度bl07的過渡區107。

　　[0053]把如此調溫的板坯109放入一個熱成型和加壓淬火模具110中，后者在這里示意地通過朝下模具觀察的俯視圖表示。其內設置至少一個段，它作為調溫段111并且特別作為加熱段構成。這里調溫段111面狀地覆蓋過渡區107的大部分并且從過渡區107出發也重疊低于ACl溫度的第二區106的一部分。使用該調溫段111在加壓淬火處理期間使得能控制冷卻速度并且特別能獲得一個較小的冷卻速率，使得在最大程度上避免過渡區107內構成馬氏體。結果在第二區106內相對于硬區113建立軟區112，其中軟區112也在首先存在的過渡區107的大部分上延伸并且建立一個形成清晰分界的過渡帶114，其具有優選1mm到35mm特別在20mm和30mm之間的寬度bll4。使用虛線表示的是，在完成制造的鋼構件101的情況下調溫段111的理論位置。

　　[0054]這里過渡帶114的寬度bll4優選相應于小于過渡區107的寬度bl07的一半，特別小于寬度bl07的三分之一，并且優選小于寬度bl07的四分之一。此外在熱成型和加壓淬火模具110中表示調溫段111不覆蓋過渡區107的上面部分107ο，然而覆蓋過渡區107的下面部分107u，其中過渡區107的該下面部分107u優選相應于過渡區107的面積的50%到95%。此外，調溫段111從過渡區107出發在朝第二區106的方向上以優選70mm特別優選60mm和更特別優選50mm的寬度延伸。該被覆蓋的第二區106?用附圖標記106?說明。由此保證，第二區106和過渡區107之間的分界區115在加壓淬火處理期間也獲得均勻的材料組織。

　　[0055]因此在熱成型和加壓淬火模具110內通過簡單有效的措施用常規加熱站102以及修改的熱成型和加壓淬火模具110能在鋼構件101上在彼此不同的強度區112、113之間建立清晰分界的極其精確的過渡帶114。

　　[0056]此外優選制造A柱、車頂結構、后門車窗或者類似的機動車構件，它們特別是具有大面積的軟區域。

　　[0057]附圖標記列表

　　[0058]I 熱成型模具100 板坯

　　[0059]2上模具101 鋼構件

　　[0060]3 下模具102 加熱站

　　[0061]4 上模具的段103 超過AC3的溫度區

　　[0062]5 上模具的段104 低于ACl的溫度區

　　[0063]6 上模具的加熱段105 板坯的第一區

　　[0064]7 下模具的段106 板坯的第二區

　　[0065]8 下模具的段106? 被覆蓋的第二區

　　[0066]9 下模具的加熱段107 板坯的過渡區

　　[0067]10 熱源107ο 過渡區的上面的部分

　　[0068]11 冷卻通道107u

　　過渡區的下面的部分

　　[0069]12 上模具的張緊座108 分隔壁

　　[0070]13 推進臺109 調溫的板

　　[0071]14 下模具的張緊座110 熱成型和加壓淬火模具

　　[0072]15 模壓臺111 調溫段

　　[0073]16 平衡元件112 軟區

　　[0074]17 導向器113 硬區

　　[0075]18 模壓行程方向114 鋼構件的過渡區

　　[0076]19 模腔115 分界區

　　[0077]20 板坯bl07 板坯的過渡區的寬度

　　[0078]21 縫隙bll4 鋼構件的過渡區的寬度

　　[0079]22 隔熱層U周圍環境

　　[0080]23 加熱段的后側。

　　【主權項】

　　1.熱成型模具(I)，其具有上模具(2)和下模具(3)，上模具和下模具能彼此相對運動，并且在熱成型模具(I)閉合的情況下在上模具(2)和下模具(3)之間構成模腔(19)，上模具(2)和/或下模具(3)被分成至少兩個段(4、5、6、7、8、9)，其特征在于，有段作為加熱段(6、9)構成并且該加熱段(6、9)在與模腔(19)相反的側面上具有平衡元件(16)，使得加熱段(6、9)在模壓行程方向(18)上的熱膨脹被補償。2.根據權利要求1所述的熱成型模具，其特征在于，加熱段(6、9)被主動地加熱，特別是通過在加熱段(6、9)內集成的熱源(10)進行加熱。3.根據權利要求1或2所述的熱成型模具，其特征在于，加熱段(6、9)在室溫下尺寸不足地構造。4.根據權利要求1到3之一所述的熱成型模具，其特征在于，平衡元件(16)是具有直線運動自由度的被動的機械元件，特別是彈簧，加熱段(6、9)優選浮動地被支撐。5.根據權利要求1到4之一所述的熱成型模具，其特征在于，平衡元件(16)是緩沖墊，特別是液壓的緩沖墊。6.根據權利要求1到5之一所述的熱成型模具，其特征在于，上模具(2)在推進臺(13)上支撐和/或下模具(3)在模壓臺(15)上支撐。7.根據權利要求1到6之一所述的熱成型模具，其特征在于，在加熱段(6、9)的背面(23)上設置隔熱層(22)和/或在加熱段(6、9)的側面邊緣上設置隔熱層(22)。8.根據權利要求1到7之一所述的熱成型模具，其特征在于，加熱段(6、9)借助至少一個直線導向器(17)支撐。9.根據權利要求8所述的熱成型模具，其特征在于，所述直線導向器(17)在模壓行程方向(18)上具有軸向的自由度并且關于一個橫著模壓行程方向(18)的平面在加熱段(9)上居中地設置，使得加熱段(9)能從直線導向器(17)出發在該平面的所有方向上熱膨脹。10.根據權利要求1到9之一所述的熱成型模具，其特征在于，加熱段(6、9)的材料與上模具(2)和/或下模具(3)的相鄰段(4、5、7、8)的材料相比具有較小的熱導率，特別是加熱段(6,9)的材料具有較高的耐熱性。11.根據權利要求1到10之一所述的熱成型模具，其特征在于，在上模具(2)和/或下模具(3)的段(4、5、7、8)內設置用于引導冷卻介質的冷卻通道(11)。12.根據權利要求1到11之一所述的熱成型模具，其特征在于，在加熱段(6、9)內構成冷卻通道(11)。13.根據權利要求1到12之一所述的熱成型模具，其特征在于，在加熱段(6、9)和與其相鄰的段(4、5、7、8)之間構成間隙(21)，特別是氣隙。14.根據權利要求1到13之一所述的熱成型模具，其特征在于，用鋼合金制成的板坯被成型，或者用輕金屬合金制成的板坯被成型。15.根據權利要求1到14之一所述的熱成型模具，其特征在于，熱成型模具作為熱成型和加壓淬火模具構造。16.用于制造熱成型的和加壓淬火的鋼構件(101)的方法，所述鋼構件特別是機動車構件，所述鋼構件具有局部彼此不同的強度特性，其特征在于下面的方法步驟: 在加熱站(102)內加熱用可淬火的鋼合金制成的板坯(100)，其中，將至少一個第一區(105)加熱到超過奧氏體化溫度并且將至少一個第二區(106)加熱到低于奧氏體化溫度、尤其小于ACl，并且在第一區和第二區之間構成過渡區(107); 將如此加熱的板坯(100)運送到調溫站或者熱成型和加壓淬火模具內，其中，該調溫站或者熱成型和加壓淬火模具(110)分段構造并且具有至少一個調溫段(111)，該調溫段(111)在局部彼此不同地調溫的板坯(109)的產生的過渡區(107)的區域內設置； 在加壓淬火之前或期間對過渡區(107)調溫； 熱成型和加壓淬火得到至少具有硬區(113)、軟區(112)以及位于硬區與軟區之間的過渡帶(114)的鋼構件(101)，該過渡帶(114)在面積上小于過渡區(107)。17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，加熱站(103)是多層爐或者直通爐，所述多層爐或者直通爐具有彼此不同的溫度區(103、104)，各溫度區(103、104)特別是通過分隔壁(108)互相隔熱。18.根據權利要求16或者17所述的方法，其特征在于，在加熱站(103)內在第一區(105)和第二區(106)之間產生具有在50mm和200mm之間的寬度的過渡區(107)。19.根據權利要求16到18之一所述的方法，其特征在于，調溫段(111)覆蓋過渡區(107)的50 %到95 %的面積份額。20.根據權利要求16到19之一所述的方法，其特征在于，調溫段(111)作為加熱段構造，并且在熱成型和加壓淬火處理期間通過加熱段加熱過渡區(107)，使得不發生完全的硬化，特別是使得在加壓淬火的鋼構件(101)中在由調溫段(111)覆蓋的過渡區(107)內建立與軟區(112)相同的材料組織。21.根據權利要求16到20之一所述的方法，其特征在于，在硬區(113)和軟區(112)之間產生過渡帶(114)，該過渡帶具有Imm和50mm之間的寬度(bl 14)，特別是具有1mm和40mm之間的寬度，更特別優選具有20mm和30mm之間的寬度。22.根據權利要求16到21之一所述的方法，其特征在于，加熱段對過渡區(107)的加熱到低于ACl的區域(106)覆蓋70mm以下，特別是60mm以下，優選50mm以下。23.根據權利要求16到22之一所述的方法，其特征在于，使用根據權利要求1所述的熱成型模具(I)。

　　【專利摘要】本發明涉及一種熱成型模具(1)，其具有上模具(2)和下模具(3)，上模具和下模具能彼此相對運動，并且在熱成型模具(1)閉合的情況下在上模具和下模具之間構成模腔(19)，上模具和/或下模具被分成至少兩個段(4、5、6、7、8、9)，有段作為加熱段(6、9)構成并且該加熱段在與模腔(19)相反的側面上具有平衡元件(16)，使得加熱段在模壓行程方向(18)上的熱膨脹被補償。本發明還涉及一種用于制造熱成型的和加壓淬火的鋼構件的方法。

　　【IPC分類】B21D37/16, C21D7/13, B21D37/10, B21D53/88, C21D1/62

　　【公開號】CN105710226

　　【申請號】CN201511035876

　　【發明人】O·呂特克邁爾, M·維莫斯

　　【申請人】本特勒爾汽車技術有限公司

　　【公開日】2016年6月29日

　　【申請日】2015年12月23日

　　【公告號】DE102014119545A1, EP3037186A2, US20160175910