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DE102008039264A1 - Method for tempering with intermediate cooling - Google Patents

Method for tempering with intermediate cooling Download PDF

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DE102008039264A1
DE102008039264A1 DE200810039264 DE102008039264A DE102008039264A1 DE 102008039264 A1 DE102008039264 A1 DE 102008039264A1 DE 200810039264 DE200810039264 DE 200810039264 DE 102008039264 A DE102008039264 A DE 102008039264A DE 102008039264 A1 DE102008039264 A1 DE 102008039264A1
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DE
Germany
Prior art keywords
board
cooling
outlets
intermediate cooling
turbulent flow
Prior art date
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Ceased
Application number
DE200810039264
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German (de)
Inventor
Lars Dr.-Ing. Gerlach
Michael Dipl.-Ing. Werbs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schuler Cartec GmbH and Co KG
Original Assignee
Schuler Cartec GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to PCT/DE2009/001108 priority patent/WO2010020212A1/en
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Abstract

Warmumformverfahren zum Formhärten von metallischen Werkstücken, bei dem dem eigentlichen Formhärtevorgang eine Zwischenkühlung vorgeschaltet wird.Hot forming process for the form hardening of metallic workpieces, in which the actual mold hardening process is preceded by an intermediate cooling.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Warmumformung, bei dem ein härtbares Stahlblech nach einer austenitisierenden Erwärmung und vor einer Abkühlung in einem Werkzeug eine Zwischenkühlung erfährt.The The present invention relates to a method of hot forming, in which a hardenable steel sheet after austenitizing Heating and before cooling in a tool undergoes an intercooling.

Stand der TechnikState of the art

Bauteile aus hochfesten Blechen werden zunehmend im Automobilbau verwendet. Sie erhöhen die Festigkeit, verbessern das Crashverhalten und reduzieren das Fahrzeuggewicht deutlich. Das so genannte Formhärten oder auch Presshärten dieser hochfesten Blechwerkstoffe ermöglicht den Bau leichterer und dennoch extrem steifer Karosseriebauteile durch die Kombination von Wärmebehandlung und Formgebung mit gleichzeitiger kontrollierter Abkühlung. Bei dem Verfahren des Formhärtens wird nicht nur ein deutlicher Festigkeitszuwachs des Materials nutzbar, darüber hinaus ist auch die Verformbarkeit bei hoher Temperatur über des 20-fache höher als die Verformbarkeit von Stahlblechen mit vergleichbarer Endfestigkeit, die kalt verformt werden. Daher ist bei diesem Verfahren oftmals der Verformungsprozess in einem Schritt möglich, während bei kalter Verformung mehrere Pressenhübe erforderlich sind.components made of high-strength sheets are increasingly being used in the automotive industry. They increase the strength, improve the crash behavior and reduce the vehicle weight significantly. The so-called form hardening or press hardening of these high-strength sheet materials makes the construction lighter and yet extremely stiffer Bodywork components through the combination of heat treatment and Shaping with simultaneous controlled cooling. The method of form-hardening not only becomes clearer Strength increase of the material usable, beyond is also the deformability at high temperature above the 20 times higher than the ductility of steel sheets with comparable ultimate strength, which are cold worked. Therefore is in this process often the deformation process in one Step possible while with cold deformation several press strokes are required.

Beim Formhärten unterscheidet man prinzipiell zwei Verfahren, das direkte und das indirekte Verfahren. Beim direktem Formhärten wird ein in der Regel borlegierter Stahl bei ca. 900°C bis 950°C austenitisiert und direkt aus dem Ofen möglichst schnell in ein Umformwerkzeug eingebracht und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit umgeformt. Zum Umformen werden üblicherweise hydraulische Pressen und spezielle gekühlte Werkzeuge eingesetzt, mit denen eine für die Martensitbildung ausreichende Abkühlgeschwindigkeit realisiert werden kann. Das Abkühlen des Werkstückes bestimmt die endgültige Härte und Festigkeit. Das nach der Umformung und Kühlung harte Werkstück wird dann hart beschnitten und weiterbearbeitet.At the Form hardening is distinguished in principle from two methods, the direct and the indirect method. When direct molding is a boron-alloyed steel at about 900 ° C. Austenitized to 950 ° C and directly from the oven as possible quickly introduced into a forming tool and with high operating speed reshaped. For forming usually hydraulic Presses and special refrigerated tools used with those sufficient for martensite cooling rate can be realized. The cooling of the workpiece determines the final hardness and strength. The hard workpiece after forming and cooling is then cut hard and processed further.

Beim indirekten Formhärten werden die Bleche zunächst kalt vorgeformt, danach erwärmt und in einer gekühlten Form gehärtet. Damit lassen sich komplexere Umformungen realisieren als beim direkten Formhärten.At the Indirect tempering, the sheets are first cold pre-formed, then heated and cooled Form hardened. This allows more complex transformations realize as in direct form hardening.

In der DE 24 52 486 A1 wird ein direktes Formhärteverfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils aus einer Platine beschrieben. Danach wird ein aus härtbarem Stahl bestehendes Blechprofil auf eine Härtetemperatur erhitzt. Anschließend wird es mittels einer Warmumformung in einem entsprechenden Pressenwerkzeug umgeformt. Anschließend wird das Blechprofil ausgehärtet, wobei es in dem Pressenwerkzeug verbleibt. Da das Blechprofil bei der im Zuge des Härtevorgangs vorgenommenen Kühlung im Pressenwerkzeug verbleibt und dort eingespannt ist, weist das derart hergestellte Produkt eine gute Maßhaltigkeit auf. Nachteilig an diesem Verfahren ist die lange Zykluszeit. Dabei wird die Dauer eines Verfahrenszyklus hauptsächlich bestimmt durch die Abkühlung des umgeformten Werkstückes im Umformwerkzeug. Auch bei maximaler Kühlleistung und einer optimierten Verteilung der Kühlkanäle im Werkzeug stellt der Abkühlvorgang innerhalb des Verfahrenszyklus den zeitlich dominierenden Anteil dar.In the DE 24 52 486 A1 A direct mold hardening process for producing a hardened sheet metal profile from a circuit board is described. Thereafter, a sheet metal profile made of hardenable steel is heated to a hardening temperature. Subsequently, it is formed by means of a hot forming in a corresponding press tool. Subsequently, the sheet profile is cured leaving it in the press tool. Since the sheet metal profile remains in the press tool during the cooling process carried out in the course of the hardening process and is clamped there, the product produced in this way has a good dimensional stability. A disadvantage of this method is the long cycle time. The duration of a process cycle is mainly determined by the cooling of the formed workpiece in the forming tool. Even with maximum cooling capacity and an optimized distribution of the cooling channels in the tool, the cooling process within the process cycle represents the time dominating portion.

Die DE 10 2005 003 551 A1 offenbart ein Warmumformverfahren, bei dem als Endprodukt ein umgeformtes Blechteil mit einem Zwischenstufengefüge angestrebt wird. Erreicht wird dies durch ein Verfahren, welches für härtbare Feinbleche, vorzugsweise für Stahlbleche mit einem C-Gehalt von etwa 0,1% bis etwa 0,3% anwendbar ist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass im Anschluss an eine austenitisierende Erwärmung des Stahlbleches bis über den AC3-Punkt sich eine vergleichsweise rasche Abkühlung bis auf einen Temperaturbereich von 400°C bis 600°C anschließt. Mit Erreichen dieses Temperaturbereiches erfolgt eine isotherme Umformung des Blechs in seine Endform. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist, dass vor der Umformung weder das Bainit-, noch das Ferrit-, noch das Perlit-, noch das Martensitgebiet erreicht wird, und dass die Umformung isotherm erfolgt bis das Zwischenstufengebiet erreicht wird und sich ein Zwischenstufengefüge einstellt.The DE 10 2005 003 551 A1 discloses a hot forming process in which the end product is a reformed sheet metal part with an interstage structure. This is achieved by a method which is applicable to curable thin sheets, preferably for steel sheets with a C content of about 0.1% to about 0.3%. The method is characterized in that following a austenitizing heating of the steel sheet to above the A C3 point is followed by a comparatively rapid cooling to a temperature range of 400 ° C to 600 ° C. Upon reaching this temperature range, an isothermal deformation of the sheet into its final shape. Characteristic of this method is that before the transformation neither the bainite, nor the ferrite, nor the pearlite, nor the martensite is achieved, and that the transformation takes place isothermally until the interstage area is reached and adjusts an interstage structure.

Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik ein Formhärteverfahren zu entwickeln, welches eine deutliche Verkürzung der Verfahrenszykluszeit darstellt und welches als Endprodukt ein umgeformtes Blech mit definierten oder vorwählbaren Festigkeitswerten hat.Of the Invention is based on the object, starting from the prior art to develop a mold hardening process which produces a distinct Shortening of the process cycle time represents and which as End product a formed sheet metal with defined or preselectable Strength values has.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die gezielte Einflussnahme auf das Fließverhalten des Werkstoffes zur Verhinderung von Falten und Reissern im umgeformten Werkstück.A Another object of the invention is the targeted influence on the flow behavior of the material to prevent Wrinkles and tears in the formed workpiece.

Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.The Task is based on a method according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of claim 1 solved. In the subclaims are advantageous and expedient developments of the invention Specified method.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zwischen dem Erwärmen und dem damit verbundenen Austenitisieren der Platinen bzw. vorgeformten Werkstücke und dem Abkühlen im Umformwerkzeug einen weiteren Prozessschritt einzuführen, um die Zeit zur Werkstückkühlung im Umformwerkzeug gegenüber bekannten Verfahren deutlich zu verkürzen. Hierbei werden die Platinen bzw. vorgeformten Werkstücke nach der Erwärmung zwischengekühlt bevor die vollständige Abkühlung in einem Umformwerkzeug erfolgt. Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Warmumformverfahren ist, dass sowohl die Zwischenkühlung, als auch die Kühlung des umgeformten Werkstückes im Umformwerkzeug zeitlich so gesteuert werden, dass als Endprodukt ein umgeformtes Blech mit einem definierten Mischgefüge oder einem rein martensitischem Gefüge entsteht. Beide Abkühlungen müssen zeitlich genau definiert erfolgen, damit die gewünschten Gefügeumwandlungen entstehen.The invention is based on the idea between the heating and the associated austenitizing of the blanks or preformed workpieces and the cooling in the forming tool to introduce a further process step to significantly shorten the time for workpiece cooling in the forming tool compared to known methods. Here, the boards or preformed workpieces are cooled after the heating before the complete cooling takes place in a forming tool. Characteristic of the hot forming process according to the invention is that both the intermediate cooling, as well as the cooling of the formed workpiece in the forming tool are controlled in time so that the end product is a formed sheet with a defined mixed structure or a purely martensitic structure. Both coolings have to be precisely defined in terms of time, so that the desired microstructural transformations arise.

Da sich das Fließverhalten von Blechwerkstoffen temperaturabhängig ändert, ist es möglich durch eine gezielte Vorkühlung der gesamten Platine oder definierter Bereiche das Fließverhalten so zu beeinflussen, dass der Materialfluß des Werkstücks während der Umformung für die Bauteilherstellbarkeit optimiert wird. So können Reisser, Falten oder auch andere Defekte vermieden werden.There the flow behavior of sheet materials changes depending on the temperature, It is possible through a targeted pre-cooling the entire board or defined areas the flow behavior to influence so that the material flow of the workpiece during the forming optimized for component manufacturability becomes. So can Reisser, wrinkles or other defects be avoided.

Prinzipiell sieht die Erfindung zwei Arten von Zwischenkühlungen vor, durch Kontakt und durch Konvektion. Bei der Zwischenkühlung durch Kontaktkühlung werden im Durchlauf die Platinen an Kühlelementen vorbeigeführt, die beispielsweise als Kühlrollen und/oder plattenförmig ausgeführt sein können. Die Form der Kühlelemente sowie die Andruckkräfte der Platinen an die Kühlelemente bestimmen die Intensität der Kühlung. Die Erfindung umfasst Verfahren und Anlagen mit denen die Platinen gleichmäßig gekühlt werden sowie solche, bei denen eine partiell unterschiedliche Kühlung erfolgt.in principle the invention provides two types of intermediate cooling, through contact and convection. In the intermediate cooling by contact cooling in the run the boards Passed cooling elements, for example designed as cooling rollers and / or plate-shaped could be. The shape of the cooling elements and the Pressure forces of the boards to the cooling elements determine the intensity of cooling. The invention includes procedures and equipment with which the boards evenly be cooled as well as those in which a partially different Cooling takes place.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet darüber hinaus die Möglichkeit die Zwischenkühlung unter Schutzgasatmosphäre durchzuführen um eine Verzunderung zu verhindern.The inventive method includes about In addition, the possibility of intercooling below Protective gas atmosphere to perform a scaling to prevent.

Mögliche Bauformen dieser Anlagen können Ähnlichkeiten zu bekannten Richtmaschinen aufweisen, wobei bei der erfindungsgemäßen Zwischenkühlung im Gegensatz zum Richten nicht die plastische Verformung der Platinen das Ziel ist, sondern deren Kühlung.Possible Designs of these systems may have similarities have to known straightening machines, wherein in the inventive Intermediate cooling in contrast to judging not the plastic one Deformation of the boards is the goal, but their cooling.

Bei der Zwischenkühlung durch Konvektionskühlung werden die Werkstücke durch Anblasen mit Luft, speziellen Gasen, Sprühnebel oder Anstrahlen mit Flüssigkeiten gekühlt. Es sind Verfahren und Anlagen möglich, bei denen die Werkstücke im Durchlauf gekühlt werden und solche bei denen die Kühlung im Stillstand erfolgt. Wie bei der Kontaktkühlung ist es auch bei der Konvektionskühlung denkbar, dass die Werkstücke bzw. Platinen sowohl gleichmäßig als auch partiell unterschiedlich gekühlt werden.at the intermediate cooling by convection cooling the workpieces by blowing air, special gases, Spray or spray with liquids cooled. There are methods and systems possible, in which the workpieces be cooled in the run and those where the cooling takes place at a standstill. As with the contact cooling it is even with convection cooling conceivable that the workpieces or sinkers both uniformly and partially be cooled differently.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet auch die Verwendung und Bearbeitung von gefügten Platinen oder von Platinen mit partiell unterschiedlichen Dicken.The inventive method also includes the Use and processing of joined boards or of Boards with partially different thicknesses.

Bei der Konvektionskühlung ist es vorteilhaft, wenn sich an der Oberfläche der angeströmten Platinen turbulente Strömungen bilden. Dadurch wird die Kühlwirkung verbessert.at The convection cooling, it is advantageous when at the surface of the flown boards turbulent Make currents. This will reduce the cooling effect improved.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den, anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further Details and advantages of the invention will become apparent from, based the drawings illustrated embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1 Prinzip einer Anlage für das erfindungsgemäße Verfahren zum Formhärten mit Zwischenkühlung durch Konvektion 1 Principle of a plant for the inventive method for mold hardening with intermediate cooling by convection

2 Prinzip einer Anlage für das erfindungsgemäße Verfahren zum Formhärten mit Zwischenkühlung durch Kontakt 2 Principle of a plant for the inventive method for mold hardening with intercooling by contact

3 Ausführungsbeispiel 1 einer Kontaktkühlung 3 Embodiment 1 of a contact cooling

4 Ausführungsbeispiel 2 einer Kontaktkühlung 4 Embodiment 2 of a contact cooling

5 Ausführungsbeispiel 3 einer Kontaktkühlung 5 Embodiment 3 of a contact cooling

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formhärten mit einer Zwischenkühlung durch Konvektion. Dabei wird zunächst eine Platine 1 von einem Platinenstapel 2 abgehoben und in einen Ofen 3 zugeführt. Der Transport der Platine 1 in den Ofen 3 und auch in die im Folgenden beschriebenen Bearbeitungsstationen erfolgt mit marktüblichen im Stand der Technik bekannten Teiletransportsystemen. Der Ofen 3 kann beispielsweise als Rollenherdofen ausgeführt werden. Um eine Austenitisierung zu erreichen muss die Platine 1 bei Durchlaufen des Ofens 3 auf eine ausreichende Temperatur erhitzt werden. Anschließend wird die Platine 1 nicht wie beim konventionellen direkten Formhärten in ein kühlbares Umformwerkzeug eingelegt, sondern sie durchläuft eine Zwischenkühlungsstation 4. Die Zwischenkühlstation 4 besteht aus einer oder mehreren Kühlstufen 5, bei denen Luft oder spezielle Gase durch eine oder mehrere Öffnungen auf die Platine 1 geblasen werden und so eine Kühlwirkung erzielen. Diese Öffnungen können unterschiedliche Formen haben. Sie können beispielsweise als Bohrungen ausgeführt werden, aber auch alle anderen geometrischen Formen sind denkbar. Ebenfalls können in die Kühlstufen 5 Düsen eingebaut werden um die Kühlwirkung zu verbessern. Auch linienförmige Öffnungen sind denkbar, allerdings weisen diese häufig ungünstige Strömungsbedingungen auf. 1 shows a first embodiment of the method according to the invention for mold hardening with an intermediate cooling by convection. First, a board 1 from a board stack 2 lifted up and into a stove 3 fed. The transport of the board 1 in the oven 3 and also in the processing stations described below is carried out with commercially available parts transport systems known in the art. The oven 3 can be performed, for example, as a roller hearth furnace. To achieve austenitization, the board must 1 when passing through the oven 3 be heated to a sufficient temperature. Subsequently, the board 1 not inserted as in conventional direct form hardening in a coolable forming tool, but it passes through an intermediate cooling station 4 , The intermediate cooling station 4 consists of one or more cooling stages 5 where air or special gases pass through one or more openings on the circuit board 1 be blown and thus achieve a cooling effect. These openings can have different shapes. For example, they can be executed as holes, but also all other geometrical forms are conceivable. Also, in the cooling stages 5 Nozzles are installed to improve the cooling effect. Even linear openings are conceivable, but these often have unfavorable flow conditions.

Nachdem die Platine 1 die Zwischenkühlungsstation durchlaufen hat, wird sie in eine Umformpresse 6 eingelegt. Schematisch dargestellt sind in 1 ein Stößel 7 mit einem Oberwerkzeug 8 sowie ein Tisch 9 mit einem Unterwerkzeug 10. Bei der Umformpresse 6 handelt es sich in der Regel um eine hydraulische Presse, weil der Stößel 7 mit dem Oberwerkzeug 8 im unteren Umkehrpunkt mehrere Sekunden stehen bleiben muss. Neben hydraulischen Pressen können diese Anforderung auch Servopressen oder Kniehebelpressen erfüllen und sind somit auch für diese Formhärteverfahren geeignet. Nachdem die zwischengekühlte Platine 4 in das Unterwerkzeug 10 der Umformpresse 6 eingelegt wurde, bewegt sich der Stößel 7 mit dem Oberwerkzeug 8 nach unten und formt die Platine 4 zu deren Endkontur um. Nach Beenden des Umformvorganges bleibt das Werkzeug 8, 10 zunächst in geschlossenem Zustand. Während dieser Zeit wird die umgeformte Platine 4 so lange und so schnell gekühlt, bis sich im umgeformten Werkstück das gewünschte Gefüge einstellt. Durch die Abkühlung im geschlossenen Werkzeug 8, 10 bleibt die Form des Werkstückes stabil und es werden sehr gute Genauigkeiten am umgeformten Werkstück erreicht. Die Kühlung im Werkzeug 8, 10 erfolgt in der Regel mittels sich im Unterwerkzeug 10 und im Oberwerkzeug 8 befindliche Kühlkanäle. Die Zeitdauer der Kühlung in geschlossenen Werkzeug 8, 10 verringert sich beim erfindungsgemäßen Formhärteverfahren gegenüber den konventionellen Formhärteverfahren erheblich, weil aufgrund der Kühlung in der Zwischenkühlungsstation, die Wärmeenergie, welche im Kühlwerkzeug 8, 10 abgeführt werden muss, deutlich reduziert wird. Nachdem das umgeformte Werkstück eine gewünschte Temperatur erreicht hat, wird das umgeformte Werkstück aus der Umformpresse 6 entnommen und abgestapelt.After the board 1 has passed through the intermediate cooling station, it is in a forming press 6 inserted. Schematically represented in 1 a pestle 7 with an upper tool 8th as well as a table 9 with a lower tool 10 , At the forming press 6 It is usually a hydraulic press because of the ram 7 with the upper tool 8th in the lower reversal point must remain for several seconds. In addition to hydraulic presses, this requirement can also be met by servo presses or toggle presses and are thus also suitable for this form hardening method. After the intercooled board 4 into the lower tool 10 the forming press 6 has been inserted, moves the plunger 7 with the upper tool 8th down and shapes the board 4 to its final contour. After completion of the forming process, the tool remains 8th . 10 initially in closed condition. During this time, the deformed board 4 cooled so long and so fast until the desired structure is established in the formed workpiece. By cooling in a closed mold 8th . 10 the shape of the workpiece remains stable and very good accuracies are achieved on the formed workpiece. The cooling in the tool 8th . 10 usually takes place by means of the lower tool 10 and in the upper tool 8th located cooling channels. The duration of cooling in closed tool 8th . 10 is reduced significantly in the inventive mold hardening process compared to the conventional mold hardening process, because due to the cooling in the intermediate cooling station, the heat energy, which in the cooling tool 8th . 10 must be dissipated, is significantly reduced. After the formed workpiece has reached a desired temperature, the formed workpiece is removed from the forming press 6 removed and stacked.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formhärten mit einer Zwischenkühlung durch Kontakt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch die Art der Zwischenkühlung. Bei der Zwischenkühlungsstation 4 in 2 handelt es sich um eine Kontaktkühlung. Dabei wird die Platine 1 durch den Kontakt mit Kühlrollen 11 gekühlt. Die Kühlrollen 11 sind in diesem Beispiel paarweise angeordnet. Die Paare von Kühlrollen 11 spannen die Platine 1 ein. Mindestens eines der Kühlrollenpaare wird angetrieben, so dass die Platine 1 durch die Zwischenkühlstation 4 hindurchbefördert wird. Der Anpressdruck und die Form der Kühlrollen beeinflussen dabei die Kühlleistung. Als Kühlmedium zur Wärmeabfuhr aus den Kühlrollen 11 kommen prinzipiell alle gängigen Kühlmedien in Frage. 2 shows a second embodiment of the method according to the invention for mold hardening with an intermediate cooling by contact. This second embodiment differs from the first embodiment by the type of intercooling. At the intermediate cooling station 4 in 2 it is a contact cooling. This is the board 1 through contact with cooling rollers 11 cooled. The cooling rollers 11 are arranged in pairs in this example. The pairs of cooling rollers 11 clamp the board 1 one. At least one of the pairs of cooling rollers is driven so that the board 1 through the intermediate cooling station 4 is conveyed through. The contact pressure and the shape of the cooling rollers affect the cooling capacity. As a cooling medium for heat dissipation from the cooling rollers 11 In principle, all common cooling media come into question.

In 3, 4 und 5 sind unterschiedliche Varianten für die Anordnung der Kühlrollen 11 dargestellt. Bei der Anordnung in 3 wird die Platine 1 von zwei kleineren Kühlrollen 13 gegen eine Kühlrolle 12 mit großem Durchmesser gedrückt. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Platine 1 die Kühlrolle 12 über einen großen Umschlingungswinkel berührt. Dadurch garantiert diese Anordnung eine gute Kühlleistung.In 3 . 4 and 5 are different variants for the arrangement of the cooling rollers 11 shown. When arranged in 3 will the board 1 of two smaller cooling rollers 13 against a cooling roller 12 pressed with a large diameter. The advantage of this arrangement is that the board 1 the cooling roller 12 touched over a large wrap angle. As a result, this arrangement guarantees a good cooling performance.

In 4 ist eine Kühlrollenanordnung dargestellt, welche der in 2 entspricht. Die Kühlrollen 11 sind dabei paarweise angeordnet und üben von beiden Seiten eine Anpresskraft auf die Platine 1 aus. Hierdurch sind hohe Anpresskräfte möglich, welche eine gute Kühlleistung garantieren.In 4 a cooling roller arrangement is shown, which in 2 equivalent. The cooling rollers 11 are arranged in pairs and exert a pressure force on both sides of the board 1 out. As a result, high contact pressures are possible, which guarantee good cooling performance.

5 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Anordnung der Kühlrollen. Im Unterschied zur Anordnung in 4 sind die sich gegenüber liegenden Kühlrollen 14 versetzt zueinander angeordnet. Dadurch ergeben sich zwischen Platine und Kühlrollen größere Berührungsflächen, was sich vorteilhaft auf die Kühlleistung auswirkt. 5 shows another way to arrange the cooling rollers. Unlike the arrangement in 4 are the opposing cooling rollers 14 staggered to each other. This results in larger contact surfaces between the board and cooling rollers, which has an advantageous effect on the cooling capacity.

Die Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der Schutzrechtsansprüche.The The invention is not limited to illustrated or described embodiments limited. Rather, it also includes further developments of Invention within the scope of the protective rights claims.

11
Platinecircuit board
22
Platinenstapelblank stack
33
Ofenoven
44
ZwischenkühlungsstationIntermediate cooling station
55
Kühlstufencooling stages
66
Umformpresseforming press
77
Stößeltappet
88th
Oberwerkzeugupper tool
99
Tischtable
1010
Unterwerkzeuglower tool
1111
Kühlrollencooling rolls
1212
Kühlrollencooling rolls
1313
Kühlrollencooling rolls
1414
Kühlrollencooling rolls

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 2452486 A1 [0005] - DE 2452486 A1 [0005]
  • - DE 102005003551 A1 [0006] DE 102005003551 A1 [0006]

Claims (16)

Warmumformverfahren zum Formhärten von metallischen Werkstücken mit folgenden Verfahrensschritten: – Erhitzen einer Platine oder Teilbereiche einer Platine bis zur teilweisen oder vollständigen Austenitisierung des Gefüges. – Umformen der Platine in einem Presswerkzeug dadurch gekennzeichnet, dass die Platine oder Teilbereiche der Platine eine Zwischenkühlung durchlaufen, sodass die im Umformwerkzeug abzuführende Wärmeenergie reduziert wird und/oder definierte Fließeigenschaften zur Vermeidung von Falten und Reissern eingestellt werden.Hot forming process for the mechanical hardening of metallic workpieces with the following process steps: heating a printed circuit board or partial areas of a printed circuit board until partial or complete austenitization of the microstructure. - Forming the board in a pressing tool characterized in that the board or portions of the board undergo an intermediate cooling, so that the heat energy to be dissipated in the forming tool is reduced and / or defined flow properties are set to avoid wrinkles and ripples. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkühlung durch Konvektion mittels einer oder mehrerer Kühlstufen (5) erfolgt, wobei Luft, spezielle Gase, Sprühnebel oder Flüssigkeiten auf die Oberfläche der Platine (1) geblasen, gesprüht oder gestrahlt werden.A method according to claim 1, characterized in that the intermediate cooling by convection by means of one or more cooling stages ( 5 ), whereby air, special gases, sprays or liquids on the surface of the board ( 1 ) are blown, sprayed or blasted. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zwischenkühlung durch Konvektion eine turbulente Strömung an der Oberfläche der Platine (1) erzeugt wird.A method according to claim 1 and 2, characterized in that in the intermediate cooling by convection, a turbulent flow on the surface of the board ( 1 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anströmen der Platine (1) mittels geometrisch frei gestaltbaren Auslässen erzielt wird.A method according to claim 1 to 3, characterized in that a flow against the board ( 1 ) is achieved by means of geometrically freely configurable outlets. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die frei gestaltbaren Auslässe geeignet sind, bei einem entsprechend hohen Druck, eine turbulente Strömung an der Oberfläche der Platine (1) zu erzeugen.A method according to claim 4, characterized in that the freely designable outlets are suitable, at a correspondingly high pressure, a turbulent flow on the surface of the board ( 1 ) to create. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anströmen der Platine (1) mittels nicht-linienförmigen Auslässen erzielt wird.A method according to claim 1 to 3, characterized in that a flow against the board ( 1 ) is achieved by means of non-linear outlets. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-linienförmigen Auslässe eine turbulente Strömung an der Oberfläche der Platine (1) erzeugen.A method according to claim 6, characterized in that the non-linear outlets a turbulent flow on the surface of the board ( 1 ) produce. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Auslässen Düsen einsetzbar sind.Method according to Claims 1 to 3, characterized that nozzles can be used at the outlets. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkühlung durch Kontakt der Platine (1) mit mindestens einem Bauteil der Zwischenkühlungsstation (4) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the intermediate cooling by contact of the board ( 1 ) with at least one component of the intermediate cooling station ( 4 ) he follows. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkühlung durch Kontakt der Platine (1) mit mindestens einem Bauteil der Zwischenkühlstation (4) erfolgt.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the intermediate cooling by contact of the board ( 1 ) with at least one component of the intermediate cooling station ( 4 ) he follows. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zwischenkühlung Kühlrollen (11, 12, 13, 14) verwendet werden, welche von einem Kühlmedium durchströmt werden.Apparatus according to claim 10, characterized in that for intermediate cooling cooling rollers ( 11 . 12 . 13 . 14 ), which are flowed through by a cooling medium. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anströmen der Platine (1) mittels geometrisch frei gestaltbaren Auslässen erzielt wird.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a flow against the board ( 1 ) is achieved by means of geometrically freely configurable outlets. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die frei gestaltbaren Auslässe geeignet sind, bei einem entsprechend hohen Druck, eine turbulente Strömung an der Oberfläche der Platine (1) zu erzeugen.Apparatus according to claim 12, characterized in that the freely designable outlets are suitable, at a correspondingly high pressure, a turbulent flow on the surface of the board ( 1 ) to create. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anströmen der Platine (1) mittels nicht-linienförmigen Auslässen erzielt wird.Apparatus according to claim 13, characterized in that an influx of the board ( 1 ) is achieved by means of non-linear outlets. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-linienförmigen Auslässe eine turbulente Strömung an der Oberfläche der Platine (1) erzeugen.Apparatus according to claim 14, characterized in that the non-linear outlets a turbulent flow on the surface of the board ( 1 ) produce. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an den Auslässen Düsen einsetzbar sind.Device according to claim 12, characterized in that that nozzles can be used at the outlets.
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