區域中至少暫時地加熱工具中的工件來對抗冷卻。為此,設備例如可以具有用于在對接沖頭區域中加熱工件的裝置,例如設置在工具中或者對接沖頭中。已顯示,盡管同時存在經過設備、例如經過對接沖頭的熱傳導,特別是在熱成型過程中通過在對接沖頭區域中加熱工件可以充分地對抗在該區域中工件過強或過快的冷卻。
[0024]根據按照本發明方法的另一種設計,通過在對接沖頭的區域中降低從工件向設備上的熱傳導來對抗冷卻。已顯示,通過降低從工件向設備上的熱傳導也可以對抗在對接沖頭的區域中工件過強或過快的冷卻。降低向設備上的熱傳導例如意味著降低向對接沖頭的區域中工件上的熱傳導和/或降低向對接沖頭本身的熱傳導。
[0025]根據按照本發明方法的下一種設計,通過降低設備在對接沖頭的區域中的導熱性來降低熱傳導。盡管在對接沖頭的區域中的設備和對接沖頭的區域中的工件之間最終仍存在溫度差,但通過降低設備在對接沖頭的區域中的導熱性仍可以對抗熱傳導。在此可以減小對接沖頭本身的導熱性和/或工具在對接沖頭的區域中的導熱性。例如可以相對于遠離對接沖頭的工具的區域而降低導熱性。特別是可以通過在對接沖頭的區域中使用具有低導熱性材料的設備(例如工具或對接沖頭),實現熱傳導的降低。例如,可以使用基本上由導熱性低的材料制成的對接沖頭和/或使用在對接沖頭的區域中具有導熱性低的材料的工具。具有低導熱性的材料例如可以是具有低導熱性的工具鋼。但也能夠考慮其他材料,例如陶瓷。
[0026]降低的導熱性或具有低導熱性的材料特別是理解為導熱性小于所使用的鋼材的導熱性。材料例如具有小于40、優選小于30或甚至小于20W/(m.K)低導熱性。
[0027]根據按照本發明方法的另一種設計,通過在工件與設備之間、特別是工件與工具之間引入添加物來降低熱傳導,可以在不對設備進行本質上改造的條件下實現熱傳導的降低。例如在對接沖頭的區域中可以將潤滑劑、纖維素或陶瓷設置在設備與工件之間。以此降低了導熱性并因此進一步降低了向設備上的熱傳導。如果在設備與工件之間設置有添加物,另外不會影響在工件與對接沖頭之間的密封。添加物例如可以與工件一起裝入設備或者已經設置在設備上。
[0028]添加物優選具有低導熱性,特別是比工件所使用的鋼材和/或比設備在對接沖頭的區域中的材料更低的導熱性。添加物的導熱性例如小于20、優選小于10或甚至小于IW/(m.K) ο
[0029]根據按照本發明方法的另一種設計,通過減小工件與設備之間的接觸面,特別是通過在形狀上改造對接沖頭的表面,優選通過結構化、特別是設置一個或多個凹槽,降低熱傳導。也可以在對接沖頭的區域中替代性地或額外地這樣在形狀上改造工具。因此,通過減小工件與設備之間的接觸面可以降低導熱性并因此降低由工件向設備上的熱傳導,從而可以以最終效果對抗工件在對接沖頭區域中的冷卻。在不影響對接沖頭的密封功能的條件下,通常不可能特別是在工件與對接沖頭之間設置額外的材料。但是已證實,通過接觸面積的減小(比如通過在對接沖頭的表面上以及在對接沖頭的密封區域中設置一個或多個凹槽)可以降低熱傳導,而且盡管如此仍可以形成對于成型(比如熱吹塑成型)而言充分地密封。通過改造可以以特別簡單的方式減小設備與工件之間的接觸面積,其中,優選在凹槽中的空氣可以作為絕熱介質。接觸面積的減小例如應理解為,與沒有進行面積形狀改造的接觸面積相比,該接觸面積減小了至少20%、優選減小了至少40%、特別優選減小了至少60%。
[0030]根據按照本發明方法的另一種設計,通過減小在對接沖頭的區域中設備與工件之間的溫度差來降低熱傳導。由此所使用的材料盡管可能有較高的導熱性但卻可以降低熱傳導。使用低導熱性材料或添加物的局限性可以這樣避開,即,在設備的設計中可以實現更大的自由度。通過降低導熱性而且通過減小溫度差使熱傳導最小化,原則上當然也是可能的。
[0031]溫度差的減小可以理解為,至少使在對接沖頭的區域中設備與工件之間的正溫度差(即當工件在對接沖頭的區域中的溫度大于設備在對接沖頭的區域中的溫度)減小。這樣過高的正溫度差即導致工件中的溫度降低,從而影響在成型或者由足夠高的工件溫度淬火過程中向后推進材料并因此影響硬化。在理想情況下的熱成型過程中,設備與工件在對接沖頭的區域中的溫度基本上相同。
[0032]根據按照本發明方法的另一種設計,通過在對接沖頭的區域中對設備、特別是對接沖頭和/或工具進行調溫來減小溫度差。因此可以特別簡單和有效地減小在決定性區域中的溫度差。這樣調溫的區域例如可以具有加熱部件。特別是通過調溫能夠達到鋼材的Acl或甚至Ac3溫度。由此可以在熱成型過程中將在對接沖頭的區域中的工件保持在再結晶溫度以上或鋼材的Acl或甚至Ac3溫度以上。例如,在熱成型過程之前和/或期間將對接沖頭或在對接沖頭區域中的工具加熱到相應的溫度。為了僅提出幾個例子,調溫例如可以通過感應加熱或者通過筒形加熱器進行。
[0033]如果在工件的熱成型之后已成型的工件在設備中特別是通過冷卻介質淬火,可以特別經濟地調整淬火組織并提供用于制造硬化構件的低成本的方法。這樣是可能,因為額外地將已成型的工件或構件加熱至的Acl或Ac3溫度以上并不是必需的,這是因為在成型之后鋼材在對接沖頭的區域中仍具有較高的溫度。因此在設備內部進行淬火是可能的,該淬火省略了可能需要的額外的輸送步驟以及淬火設備。在此,淬火溫度本質上取決于所使用的鋼材。作為冷卻介質例如是液體,例如水。但是也可以設置其他的冷卻介質,比如氣態或者固態的冷卻介質。工件的淬火優選在對接沖頭退后的情況下進行。但是還能夠考慮的是,冷卻介質經對接沖頭引入已成型的工件中。
[0034]應理解為,上述用于對抗工件在對接沖頭區域中的冷卻的不同可能性可以相互結入口 ο
[0035]按照本發明的第二教導,按照本發明的設備用于使具有空心區域并至少部分地由鋼材組成的工件成型,特別是用于實施本發明的方法,開頭所述的目的通過該設備由此得以實現,即,在對接沖頭的區域中設置有用于對抗工件的冷卻的措施。
[0036]用于對抗工件冷卻的措施在此既可以是額外的裝置也可以例如作為設備本身的一些部分或特別的設置。這些措施也可以通過特定的材料選擇或者特定的形狀設計得以實現。
[0037]因此,如關于按照本發明的方法已經實施的,特別是在熱成型過程中,減少工件在對接沖頭區域中不希望的溫度變化過程的負面效應。因此在對接沖頭區域中也可以實現令人滿意的可變形性并且可以制成基本上完全硬化的構件,從而可以減少或甚至避免在構件末端區域中的材料廢料。同時可以通過按照本發明的設備制造有利且復雜的形狀。
[0038]用于對抗工件冷卻的措施特別是可以這樣設置,S卩,在工件的熱成型過程中基本上可以阻止由冷卻引起的工件中的相變,工件溫度也可以在對接沖頭的區域中保持在再結晶溫度以上或鋼材的Acl或甚至Ac3溫度以上。
[0039]因此可以提供一種設備,該設備允許低成本地制造具有復雜形狀的構件并同時實現了令人滿意的構件硬化。
[0040]另外該設備還可以具有用于實施上述工藝步驟的其他措施。例如,該設備可以具有用于加熱或冷卻工件的裝置。例如,該設備可以具有加熱部件,比如感應線圈,或者具有用于引入冷卻介質的裝置。
[0041]根據按照本發明的設備的一種設計,作為用于對抗工件冷卻的措施,至少一個加熱部件設置用于在對接沖頭的區域中加熱工件。已顯示,盡管同時存在經過設備、例如經過對接沖頭的熱傳導,特別是在熱成型過程中通過在對接沖頭區域中加熱工件可以充分地對抗在該區域中工件過強或過快的冷卻。
[0042]根據按照本發明的設備的另一種設