[发明专利]用于以板材构建方式生产车轮的方法

说明书

本发明涉及一种用于以板材构建方式生产车轮的方法，该车轮具有用于容纳轮胎的轮辋和以材料配合，力配合和/或形状配合的方式与轮辋连接的轮盘，该轮盘具有用于可拆卸地连接到轮架的附接区域，该方法包括以下步骤，分别为轮辋和轮盘设置钢材，并由相应的钢材形成轮辋和轮盘，其中用于轮辋和/或轮盘的钢材是可调质的，其中，‑在将轮盘与轮辋连接以形成车轮之前，在成形过程中或在成形之后，至少局部地在轮辋和/或轮盘上单独进行至少一次第一热处理，或者‑在将轮盘连接到轮辋以形成车轮之后，至少局部地在组装状态下的轮辋和/或轮盘上进行至少一次第一热处理，其中，在第一次热处理之后，以这样的方式进行冷却，使得在轮辋和/或轮盘的可调质钢材中至少区域性地在调质的区域中调整得到淬火组织。

技术领域

本发明涉及一种用于以板材构建方式生产车轮的方法，该车轮具有用于容纳轮胎的轮辋和以材料配合，力配合和/或形状配合的方式与轮辋连接的轮盘，该轮盘具有用于可拆卸地连接到轮架的附接区域，该方法包括以下步骤，分别为轮辋和轮盘设置钢材，并由相应的钢材形成轮辋和轮盘，其中用于轮辋和/或轮盘的钢材是可调质的，其中，

-在将轮盘与轮辋连接以形成车轮之前，在成形过程中或在成形之后，至少局部地在轮辋和/或轮盘上单独进行至少一次第一热处理，或者

-在将轮盘连接到轮辋以形成车轮之后，在组装状态下，至少局部地在轮辋和/或轮盘上进行至少一次第一热处理，

其中，在第一热处理之后，以这样的方式进行冷却，使得在轮辋和/或轮盘的可调质钢材中至少区域性地在经热处理的区域中调整得到淬火组织。此外，本发明涉及根据本发明方法生产的车轮的用途。

背景技术

车轮是安全部件，并且必须能够在运行/使用中持久地吸收高机械和动态交变应力。除了车轮的使用寿命和刚性外，重量也起着重要的作用，其可以直接影响材料成本，非簧载质量，转动质量惯性，振动行为(NVH)，还有燃料消耗。

传统生产的车轮，例如机动车车轮，尤其是以钢板材构建形式生产的车轮，包括用于容纳轮胎的轮辋和材料配合、力配合和/或形状配合地连接到轮辋的轮盘，该轮盘具有用于可拆卸地附接到轮架的附接区域。车轮部件通常通过冷成型由钢材料制成，尤其是以多步法(深冲，旋压，结构化)。通常，使用由拉伸强度在400和600MPa之间的微合金结构钢和双相钢制成的热轧且尤其经过酸洗的带材来生产车辆部件。通常将MAG焊接或电阻点焊用做用于连接车辆部件(轮盘和轮辋)的热连接技术。

如果一方面使用具有较高强度或抗振性的材料来确保吸收运行载荷，并且另一方面进行几何形状匹配以补偿因为材料厚度较低而引起的刚度损失，则可以实现重量减轻。然而，随着材料强度的增加，材料的成形能力通常也会降低。因此，使用可冷成型钢的轻质化构造达到了技术极限。在这些情况下，所谓的“热成形”可以提供补救，由此可以满足对高成形度的要求，同时最终形成的部件具有高强度。

目前，热成型钢，例如锰硼钢提供了轻质化构造的可能性，其可以吸收机械载荷，例如动态交变应力。参考文献DE 10 2007 019 485 A1，DE 10 2013 114 245 B3和DE 102014 108 901 B3作为现有技术，尤其是用于由热成型钢生产至少区域性模压淬火的轮盘。

研究表明，具有主要为马氏体组织结构的(热成型)钢，例如锰硼钢，调质钢和空气硬化钢，相对于常规使用的双相钢和结构钢，尤其对于轮盘来讲具有显着增加的交变弯曲疲劳极限。具有主要为马氏体组织结构的钢的积极特性又被缺点抵消，即由于热成形会在部件表面上在近表面层中产生局部裂纹，其在循环载荷下成为裂纹起点并因此会负面地损害使用寿命。正如研究所示，在近表面层中形成的缺陷的类型和频率是不同的，因此产生大的分散，这在最佳部件设计的意义上是不利的。

在通过后续加工进行热成形之后，循环的部件性能也会受到负面影响，例如，通过激光修整或通过热接合，除了几何缺口之外，还可以产生冶金缺口效应，由此经常无法保证足够的运行强度和可靠性。