[发明专利]具有一致厚度过渡部的金属板坯

说明书

技术领域

本发明涉及金属板坯(具体地说为拼板(tailored blank))的制造方法，其中，将厚度不同的至少两个金属板材的相应连接边缘彼此连接在一起。另外，本发明涉及金属板坯(具体地说为拼板)以及成形工具，尤其是用于实施金属板坯(具体地说为拼板)制造方法的成形工具。

背景技术

可以使用半成品或金属板坯(具体地说为拼板)来制造机动车，尤其是制造机动车的车体部件。由于对这些金属板坯有不同要求，因此常常用彼此紧固接合(通常为焊接)在一起的厚度不同的多个金属板材构成拼板。金属板坯的许多应用都要求金属板坯具有位于厚度不同的金属板材之间的一致过渡部。另一方面，这是必要的，以便在没有产生力突升或自发故障行为的情况下设计部件的负荷曲线。此外，需要利用从一个金属板材厚度过渡到另一个金属板材厚度的一致过渡区域来在随后的成形工序中保证更好的流动性和更高的变形程度。此外，利用激光焊接法将厚度不同的连接边缘结合在一起是存在问题的。

在制造不同厚度的金属板材之间的金属板材一致过渡部的现有技术中，已知的是柔性轧制方法。在该方法中，通过柔性轧制过程在金属板材或金属条中引入一致过渡区域。然而，这种方法的缺点是仅可以改变金属板坯的线性区域的厚度，因而不能获得非线性过渡区域。此外，可以仅以相对较长波动的方式构成过渡部。例如，仅可以制造50mm以上的一致过渡部。

从DE 10 2004 035 887 A1中得知另一种也可以使用不同材料的根据现有技术的方法。在该方法中，首先将较厚金属板材的连接边缘区域轧制成所需的厚度尺寸。然后，将金属板材彼此焊接在一起。

然而，这种方法的问题是需要特定的辊架或者特定的轧制装置。此外，除了额外的专用装置以外，还需要额外的操作和较长的制造时间、以及相应较高的成本。另外，根据DE 10 2004 035 887 A1的方法仅可以用于制造线性连接边缘的过程。此外，在轧制过程之后并且在连接金属板材之前，仍需要修整经轧制的金属板材，因此还需要更多的操作。

发明内容

考虑到上述现有技术，本发明基于提供如下一般方法的目的：即，该一般方法允许以简单的方式获得使金属板坯的连接区域的厚度从一个金属板材厚度过渡到另一个金属板材厚度的特定应用构造。

根据本发明的第一教导，以如下一般方法实现上述目的：其中，在连接两个金属板材之前，在成形工具中至少将较厚金属板材的连接边缘区域挤压至预定厚度，从而使得两个金属板材的连接边缘具有基本上相同的厚度。

与已知方法相比，根据本发明的方法以简单的方式确保金属板坯中从一个金属板材厚度过渡到另一个金属板材厚度的过渡区域的特定应用构造。使用对连接边缘区域进行挤压的成形工具，允许以特定应用方式在该连接边缘区域内构成金属板材的轮廓，并且允许无须费力地并因而低成本地在连接区域内制成金属板材的预定厚度过渡部。具体地说，可以以简单的方式制造具有短金属板材厚度过渡部的金属板材。此外，还可以制造非线性延伸地连接区域。

根据本发明的第一实施例，可以在成形工具中通过挤压金属板材并将至少一部分金属板材分离来形成金属板材的连接边缘。例如，在将连接边缘区域挤压至预定厚度之后，可以保持对金属板材的挤压，同时可以将一部分金属板材分离开，从而可以以预定的方式将金属板材切割成一定长度。挤压金属板材的步骤以及分离一部分金属板材的步骤的结合，可以缩短制造时间。具体地说，可以构造金属板材的边缘而不需要例如修整或后续的切割至一定长度等附加预备步骤。

原则上，可以以任意所需方式(例如借助激光切割工序)将一部分金属板材分离。然而，已经发现，可以通过冲切工序等以简单的方式实现精确的连接边缘，具体地包括具有非线性路线的连接边缘。此外，冲切工序可以以尤其有益的方式与挤压工序结合。对于冲切工序，必须以不可移动的方式夹持金属板材，以便获得精确的边缘路线。这仅仅需要在成形工具中设置按压装置。为了产生所需的厚度，利用成形工具挤压金属板材，从而也可以将该被挤压状态用于冲切步骤。因此，可以实现提高处理速度，从而相应地降低制造成本。

在根据本发明的另一实施例中，至少在金属板材的连接边缘区域内，可以通过挤压使金属板材的上侧的轮廓和/或金属板材的下侧的轮廓发生变形。换句话说，可以根据需要使金属板材的两侧(即，上侧和下侧)的轮廓发生变形，并且适于金属板坯的后续使用的要求。例如，可以利用金属板材的上侧和/或下侧的可选轮廓路线更好地设计部件的负荷曲线。