專利名稱：滾壓成形型材的方法和由此生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由半成品式板狀制品、尤其由金屬材料、又尤其由鋼板或鋁滾壓成形為型材或結(jié)構(gòu)件的方法。此外，本發(fā)明涉及一種優(yōu)選通過這種方法生產(chǎn)的部件、尤其涉及一種用于機(jī)動車輛的座椅結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件、還涉及一種用于實(shí)施所述方法的滾壓成形裝置。
背景技術(shù)：
這些型材或結(jié)構(gòu)件要求使用的材料具有特定的強(qiáng)度，從而使得大多數(shù)結(jié)構(gòu)部件具有足夠的載荷能力。然而，同時要求使用的材料盡可能少，例如以在制造方面實(shí)現(xiàn)有利的成本結(jié)構(gòu)。然而，通過已知的那些滾壓成形處理，不可能實(shí)現(xiàn)材料的進(jìn)一步節(jié)省，因?yàn)楦驳牟牧?、尤其是高?qiáng)度材料僅能在一些限制條件下滾壓成形，在制造期間或緊接制造期間過后，較小的材料壁厚會引起彈性恢復(fù)增加。為此，在制造中經(jīng)常使用高強(qiáng)度鋼，所述高強(qiáng)度鋼具有達(dá)到800MPa的抗張強(qiáng)度和至少1.6mm的壁厚。至少在用于機(jī)動車輛的座椅結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件、尤其在用于車輛座椅導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)件中，至今還沒有使半成品式制品具有較小的壁厚和/或較大的抗張強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于改善半成品式制品在待進(jìn)行成形操作的區(qū)域中的變形性，并且最小化成品部件的彈性恢復(fù)行為。就方法而言，本目的由權(quán)利要求1的特性實(shí)現(xiàn)。由所述方法生產(chǎn)的部件通過權(quán)利要求8的特性限定，并且用于實(shí)施所述方法的滾壓成形裝置通過權(quán)利要求12的特性限定。改進(jìn)之處和有利的實(shí)施例通過各個從屬權(quán)利要求中表述。在這種方法中，根據(jù)本發(fā)明，半成品式板狀制品為滾壓成形處理而被控制溫度，其中溫度控制發(fā)生在局部、尤其在半成品式制品的成形區(qū)域中，所述成形區(qū)域待進(jìn)行成形操作。溫度控制能包含加熱和/或冷卻，并且優(yōu)選發(fā)生在成形半成品式制品之前或期間。使用這種方法處理的型材或結(jié)構(gòu)部件繼而比那些沒有被控制溫度的型材或結(jié)構(gòu)部件具有更高的載荷能力。根據(jù)待制造的型材或部件的形狀，滾壓成形處理以預(yù)定的成形順序發(fā)生。在本文中，術(shù)語“成形順序”指代各成形區(qū)域被處理、即被成形的順序，其中成形順序由待生產(chǎn)的型材或結(jié)構(gòu)件及其圓角半徑產(chǎn)生。通過滾壓成形制造的每個型材因此在滾壓成形處理期間包括確定的成形順序。為了實(shí)現(xiàn)對滾壓或成形以及溫度控制的盡可能直接的及時關(guān)聯(lián)，成形區(qū)域在滾壓成形處理的成形順序中相繼地被控制溫度。通過這種方式，一方面可以減小處理過程所需的能量輸入，另一方面可以減少制造期間作用在待進(jìn)行成形操作的半成品式制品上、或作用在成品部件上的載荷。在這個處理過程中，局部加熱優(yōu)選在半成品式制品的帶狀成形區(qū)域發(fā)生，所述帶狀成形區(qū)域沿滾壓成形方向排列，以使得在成形或處理過程中受力或經(jīng)歷變形的成形區(qū)域被控制溫度、尤其被加熱。根據(jù)方法的實(shí)施方式或設(shè)計，可以有利地應(yīng)用感應(yīng)加熱、或通過激光輻射進(jìn)行能量輸入。這兩種與方法相關(guān)的實(shí)施方法都提供加熱半成品式制品的選項(xiàng)，意在在特定條件下且因此在成形區(qū)域中以指向目標(biāo)的方式對所述半成品式制品進(jìn)行成形操作。在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，激光輻射通過纖維激光裝置發(fā)生。也可以在成形之后使半成品式制品硬化，即在使用冷卻劑(例如油槽等)的情況下淬火。以這種方式生產(chǎn)的部件能包括更高且因此改善的強(qiáng)度、尤其是在先前的局部加熱成形區(qū)域或圓角半徑區(qū)域。在這個處理過程中，這些局部加熱成形區(qū)域或圓角半徑區(qū)域能在成形或滾壓成形之間、期間或之后被加熱。此外，這將導(dǎo)致本發(fā)明的另一個應(yīng)用選項(xiàng)，所述應(yīng)用選項(xiàng)包括由通常使用的更軟材料生產(chǎn)待制造的部件或結(jié)構(gòu)件，所述更軟材料一般而言更加經(jīng)濟(jì)，尤其是稍微更軟的鋼，所述鋼通過隨后的淬火被硬化處理。此外，局部溫度控制、尤其是局部加熱能與滾壓成形之后的淬火或硬化相結(jié)合地發(fā)生。以這種方式例如可以提高更軟材料的載荷能力，所述更軟材料(例如錳硼合金鋼)更易于成形，并且因此由這些材料制造的型材也能被進(jìn)一步優(yōu)化。部件、尤其用于機(jī)動車輛的座椅結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件具有板狀區(qū)段，所述板狀區(qū)段相對于彼此成一角度，并且通過設(shè)計成圓角半徑的至少一個成形區(qū)域相互連接，根據(jù)本發(fā)明，成形區(qū)域經(jīng)歷使材料特性改變的溫度控制處理，并且包括由于溫度控制處理而產(chǎn)生的微觀結(jié)構(gòu)的改變。因此，成形區(qū)域就材料結(jié)構(gòu)而言不同于板狀區(qū)段、也不同于沒有被溫度控制和通過滾壓成形處理的其他部件，然而，所述成形區(qū)域具有與前述相同或比前述更高的強(qiáng)度。特別地，部件由高強(qiáng)度鋼或由高強(qiáng)度鋁制造，一般地，它們能夠另外通過滾壓成形方法或滾壓成形處理方法處理，尤其是對于由鋼制成的部件而言，強(qiáng)度高于尤其1，OOOMPa或更多、或者l，200MPa或更多。因此，根據(jù)本發(fā)明制造的部件能優(yōu)選具有1.5mm、或甚至
1.4mm、或1.3mm或小于所有前述的壁厚。通過使用所描述的方法制造的這種部件或型材主要作為承載結(jié)構(gòu)部件提供，其中在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，部件是能夠前后調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)座椅的車輛座椅導(dǎo)軌。在適于實(shí)施所述方法的滾壓成形裝置中，根據(jù)本專利所實(shí)現(xiàn)的目的在于，提供用于溫度控制待進(jìn)行成形操作的半成品式制品的各種裝置。特別地，為加熱提供感應(yīng)加熱裝置和/或激光裝置、尤其是纖維激光裝置。為冷卻例如可以使用帕爾帖元件。在這種構(gòu)型中，用于溫度控制的相應(yīng)裝置能有利地與滾壓成形裝置的滾壓設(shè)施進(jìn)行交換，以確保對各種應(yīng)用而言的最佳構(gòu)型、并且各種部件能在滾壓成形裝置上制造。在本發(fā)明中使用的滾壓成形方法也稱為型材滾壓，并且例如在文件DIN8586中描述，其內(nèi)容在本文中通過參考前述結(jié)合在本申請的保護(hù)主題中。


參考優(yōu)選示例性實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明的視圖。在下圖中:圖1:通過滾壓成形制成的部件的基本剖視圖。圖2:是圖1的部件的橫截面的展開圖。
具體實(shí)施方式
圖1中示出的部件I通過滾壓成形成為型材并一般通過滾壓成形制成。該部件I包括數(shù)個板狀區(qū)段3，所述板狀區(qū)段3由半成品式板狀制品基本不變地產(chǎn)生。各板狀區(qū)段3在部件I的徑向區(qū)域中通過示為陰影的成形區(qū)域4a、4b、4c、4d相互連接，所述成形區(qū)域4a、4b、4c、4d在滾壓成形處理期間形成。特別地，在成形尤其具有Rm>800MPa的高強(qiáng)度鋼時，這些成形區(qū)域4a、4b、4c、4d在成形性方面問題顯著，尤其在形成緊鄰的圓角半徑期間。圖2示出了部件I的截面的基本展開圖2。如圖1所示的示例,示出為陰影的成形區(qū)域4a、4b、4c、4d通過對應(yīng)的線劃分，并且分別在滾壓成形的方向上延伸。當(dāng)移動經(jīng)過滾壓成形裝置或在滾壓成形期間，這些成形區(qū)域4a、4b、4c、4d被溫度控制、換言之被加熱或冷卻。能根據(jù)需要通過局部加熱或冷卻調(diào)節(jié)材料特性，并且因此部件I在成形區(qū)域或圓角半徑區(qū)域中包括被改變的微觀結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種由半成品式板狀制品、尤其由金屬材料、尤其由鋼板或鋁滾壓成形為型材或結(jié)構(gòu)件的方法， 其特征在于， 半成品式板狀制品為滾壓成形處理而被溫度調(diào)節(jié)，其中溫度調(diào)節(jié)以局部發(fā)生的方式進(jìn)行，尤其發(fā)生在待進(jìn)行成形操作的半成品式制品的各成形區(qū)域(4a、4b、4c、4d)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，溫度調(diào)節(jié)發(fā)生在半成品式制品的成形之前或期間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，各成形區(qū)域(4a、4b、4c、4d)以滾壓成形處理的成形順序、相繼地被調(diào)節(jié)溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，半成品式制品的帶狀的各成形區(qū)域(4a、4b、4c、4d)被加熱,各成形區(qū)域(4a、4b、4c、4d)沿滾壓成形方向排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述加熱是通過感應(yīng)的方式發(fā)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述加熱是通過激光輻射的方式發(fā)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，在成形處理之后，半成品式制品被硬化處理。
8.一種部件、尤其是機(jī)動車輛的座椅結(jié)構(gòu)所用的型材或結(jié)構(gòu)件，所述部件具有板狀區(qū)段(3)，各板狀區(qū)段(3)相對于彼此成一角度、并且通過至少一個成形區(qū)域(4a、4b、4c、4d)相互連接，所述成形區(qū)域是圓角半徑， 其特征在于， 成形區(qū)域(4a、4b、4c、4d)經(jīng)受改變材料特性的溫度控制處理，并且包括由于溫度控制處理而在微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的部件，其特征在于，部件(I)由高強(qiáng)度鋼或由高強(qiáng)度鋁制造。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的部件，其特征在于，部件(I)包括最大1.5mm的壁厚、以及1，OOOMPa或更大的強(qiáng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10任一所述的部件，其特征在于，部件(I)是能夠前后調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)座椅的車輛座椅導(dǎo)軌。
12.—種滾壓成形裝置，用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的方法， 其特征在于， 設(shè)置有各種溫度控制裝置，用于控制待進(jìn)行成形操作的半成品式制品的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的滾壓成形裝置，其特征在于，滾壓成形裝置包括感應(yīng)加熱裝置和/或激光裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的滾壓成形裝置，其特征在于，所述滾壓成形裝置包括帕爾帖元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由半成品式板狀制品、尤其由金屬材料、又尤其由鋼板或鋁滾壓成形為型材或結(jié)構(gòu)件的方法。為此，半成品式板狀制品在其溫度方面被調(diào)節(jié)，所述溫度調(diào)節(jié)發(fā)生在局部、尤其在待經(jīng)歷成形操作的半成品式制品的成形區(qū)域。此外，本發(fā)明涉及一種優(yōu)選通過這種方法生產(chǎn)的部件、尤其涉及一種用于機(jī)動車輛的座椅結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件，所述座椅結(jié)構(gòu)尤其是能前后調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)座椅的座椅軌道，本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施所述方法的滾壓成形裝置。
文檔編號B21D5/08GK103189153SQ201180053092
公開日2013年7月3日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者B·格羅斯, H-G·維爾納 申請人:約翰遜控股公司