[发明专利]用于制造热压成形的板材产品的热成形生产线和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热成形生产线，其具有加热站和成形站，该热成形生产线用于由金属板坯制造热压成形的和尤其是加压淬火的板材产品，以及涉及一种用于制造热压成形的板材产品的方法。

背景技术

加压淬火是一种用于制造最大强度的、复杂的并且具有高的加工精度的汽车组件的方法。它将深冲与热处理结合，目的在于在一个过程中提高强度。这种加工方法需要相对高的费用，这是因为除了成型之外，它还包含加热和接着进行的对已成形的板材产品的限定的冷却。各个分过程对构件特性事假显著影响。

通过DE 24 52 486 A1已知的用于利用加压淬火方法来由金属板坯制造硬化的板材型材的方法属于现有技术。在此，将由可淬透的钢制成的板坯加热到高于奥氏体化温度Ac3的淬火温度，并且然后将其在冲压模具中热压成形，随后在板材型材保持夹紧在冲压模具中期间对其进行淬火。因为板材型材在淬火过程中被冷却时仍被夹紧在冲压模具中，所以获得具有良好的高尺寸精确性的产品。

目前在批量生产时对金属板坯的加热绝大部分在连续炉、尤其是滚轮炉中通过对流和热辐射进行。也使用箱式炉。

炉式加热是一种稳妥的加热方法，这种炉式加热能够独立于几何结构来实现均匀的加热。炉设备通常为电加热或用气加热。热压成形所需要的温度在钢板的情况下为780℃至大约1000℃之间。通常为了在金属板坯中达到高的热成形温度，必须相应地设计在炉设备中的停留时间。这在设备技术上是昂贵的并且导致相对高的场地需求。

感应加热要快许多。感应加热既可以被平面地使用也可以被局部地使用。但是均匀性与感应器几何结构相关并且与在炉式加热的情况下相比明显不均匀。感应加热的效率首先基于感应器与构件的距离。距离越大，效率就越低。但是在距离小的情况下，通过向感应器的热传递造成的能量损耗明显较高。

例如通过DE 10 2012 110 650 B3已知的具有感应式加热的加热设备的热成形生产线属于现有技术。

用于导电加热的系统也是已知的。在这种直接的电阻加热的技术中，金属板坯或需加热的区域本身是电路的一部分。在DE 10 2006 037 637 A1中描述了一种用于对金属板坯进行导电加热的方法和设备。在那里，金属板坯通过抓持器-加热系统被放置到包括下模和上模的冲压模具中并且被热压成形，经由所述抓持器-加热系统进行能量输入。

从DE 102 12 819 B4已知一种用于借助电阻加热和随后的通过快速冷却进行淬火来制造金属构件的方法，其中，在电阻加热期间将一些区域有目的地冷却或电桥接和/或热桥接，以便在这些区域中的温度保持在奥氏体化温度以下，从而在板材产品中留有未被淬火的区域。

通过DE 10 2012 110 649 B3已知的用于制造热压成形的和加压淬火的钢板产品、尤其是机动车构件的热成形生产线属于现有技术。这种热成形生产线具有温度调节站，在该温度调节站中，局部彼此不同的区域的温度可以被调节到不同的温度。温度处理通过导电设备执行，为此使用可更换的温度调节板。

此外，从EP2 216 417 A2已知一种具有下部加热单元和上部加热单元的用于加热金属板坯的加热设备。每个加热单元具有一个与板坯接触的可加热的加热板。下部加热单元的和/或上部加热单元的加热板具有大量的加热段，所述加热段相对彼此设置在一个预先确定的网格中并且在由加热段与板材之间的接触面限定的平面中相对彼此可移动。加热段分别具有一个集成的电阻加热装置形式的集成的加热元件。

EP2 182 081 A1公开了一种用于对涂层的钢板体进行热处理的方法和设备。在这里加热也经由接触板形式的面元件来进行。

发明内容

本发明的目的在于：开发一种在设备技术上改进的具有合理设计的导电的加热系统的热成形生产线，所述加热系统能够在热成形生产线内部高效地加热用于热压成形的金属板坯。

按照本发明，所述目的的解决方案在于如下的热成形生产线，其用于由金属板坯制造热压成形的板材产品，该热成形生产线包括加热站和成形站，其中，加热站具有下模和上模，在它们之间可容纳金属板坯以对其加热，并且下模和/或上模具有包括至少一个面式加热元件的电阻加热装置，所述面式加热元件是加热板，其特征在于，加热板构造成由导电材料制成的板体，并且板体构造成加热体，其中，加热站和成形站设置在一同步驱动单元内部。