专利名称：通过绝热冲压来生产高强度部件的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产用于车辆座椅的调整设备的部件的方法，其中在第一步骤，如此加工工件，即使得工件在第一区域比第二区域更硬和/或使得工件在第三区域比第四区域具有更大的几何尺寸，其中在第二步骤，以大于lm/s的速度将工具移动到工件上的方式来成形所述工件。
背景技术：
生产部件的方法是众所周知的。此外，文件EP I 516 717 AUW02007/026091 Al和WO 2007/026090 Al公开了使用绝热分离原理的方法和设备。在绝热分离的原理中，使工具以高速移动到工件上，从而随着分开的边缘处的热发展来冲压出部件。已知方法和设备的缺点是，在冲压操作之后必须进行再次加工，例如，部件表面的硬化，以便制造高强度 部件。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种没有传统方法的缺点的方法。如此来实现该目的，获得一种生产用于车辆座椅的调整设备的部件的方法，其中在第一步骤，如此加工工件，即使得工件在第一区域比第二区域更硬和/或使得工件在第三区域比第四区域具有更大的几何尺寸，其中在第二步骤，按如此方式成形所述工件，即将工具以大于lm/s的速度移动到工件上。根据本发明，在第一方法步骤中一可以进行局部硬化，或者一可以进行几何尺寸方面的局部或者区域变化，或—可以进行局部硬化和几何尺寸方面的局部或区域变化两者(例如，在第一方法步骤的第一分步中进行局部硬化，并且在第一方法步骤的第二分步中进行几何尺寸方面的局部或区域变化)。结果，有可能仅仅形成第一和第二区域(如果仅在第一区域中进行局部硬化)或者仅形成第三和第四区域(如果仅在第三或第四区域中进行几何尺寸方面的局部或区域变化)。根据本发明优选提供了，进行局部硬化和几何尺寸方面的局部或区域变化两者。因此，生产出第一及第二区域(关于不同硬度)和第三及第四区域(关于几何尺寸)两者，其中第一区域可以重叠第三或者第四区域，并且其中第二区域可以重叠第三或者第四区域。优选是通过硬化工件表面(局部硬化)来生产出第一区域。优选通过轧制方法来生产出第三和第四区域两者，从而轧制优选产生了工件在第四区域比第三区域更小的材料厚度。例如，几何尺寸是任何可测量的范围，如条状材料的厚度。本发明的上下文中的材料是可以利用机加工方法进行处理的任何金属材料。本发明的上下文中的工具是用于加工工件的任何装置。本发明的上下文中的成形是对工件的任何加工操作，其中工件在该操作之前的形状不同于工件在该操作之后的形状。与现有技术相比，根据本发明的方法具有以下优点，作为以高速加工成形的结果，例如可以实现部件的最佳成形，如齿，并且同时可以在没有对于硬化所必需的复杂的再次加工步骤的情况下获得部件具有不同硬度和/或厚度的区域。结果是，可以降低生产成本并且减小部件的重量。此外，在加工期间无需使用润滑剂，并且因此有利地可能非常简单地生产，并且例如无需再次加工，如清除部件的润滑剂或者去毛刺。由于工具的高冲击速度，使材料转入绝热状态，其中例如，进行齿的形成或产生。在该情况下，减小了金属工件的原子结合力，使得金属工件在成形期间可能更容易流动。因此，成形过程是基本上非切削的，并且因为有利地，非切削的生产可能显著地降低制造费用并且更好的材料利用率是可能的。此外，由于边缘区域的小变形，有利的是可能获得相当好的材料利用率。此外，有利的是获得相当好的齿质量是可能的。另外，与例如齿的磨铣的已知方法相比结果得到了非常高的效率。此外，根据本发明的方法中的工具的负荷与挤压或者锻造相比是相当低的，结果获得了工具和机器的显著更长的使用寿命。优选是，工具具有成型支座和成型冲头，其中通过成型冲头高速冲击放置在成型支座上的工件而进行加工成形。成型冲头的冲击速度优选大于3m/s，更优选大于6m/s，更优选大于9m/s。
此外，由于在绝热成形过程前进行轧制和/或硬化，有利的是，有可能按简单方式生产出用于调整设备的部件，所述部件具有不同硬度的区域和/或具有不同厚度的区域。再次加工不再是必需的，因为不再需要硬化过程。优选是，工件处于条状材料形式。更优选是，条状材料处于板形式。更优选是，条状材料是由卷形物展开的。经由根据本发明的方法，有可能按容易的方式生产出例如锁存棘爪或者扇形齿轮板的齿，这需要很大的硬度和很高的强度。优选是，有可能通过根据本发明的方法来生产出配件部分、阻挡凸轮、带齿区段、锁钩或者小齿轮。例如通过激光器在冲压之前进行工件的硬化，经由其有选择地局部加热工件，从而发生比较小的材料变形。优选是，使用纤维激光器。结果，节省了制造过程并且显著地降低了生产成本。此外，有利的是，可以按更薄的方式来构造出较小的应力区域，由于其结果，可以节省材料并且因此可以减小部件的重量并可以显著地降低每个部件的材料成本。同时，可以按容易方式来生产出在指定区域具有所需强度的部件。此外，还可以有利地，由于很高的工具速度，还可以利用根据本发明的方法冲压相当厚的工件。优选是，例如使用钢材来作为材料，更优选使用高强度或者超高强度钢材、更优选使用例如高强度16MnCr5钢的MnCr合金钢。然而，还可以使用任何其他钢材。优选是，工件在较厚区域具有5_的厚度且在较薄区域具有4_的厚度，其中还可以获得薄和厚材料的任何其他组合。此外，有可能结合具有不同厚度的区域和具有不同硬度的区域两者，以便可以获得具有不同材料特性的许多可能部件。优选是，由条状工件冲压出部件，其中通过不同厚度和硬度的合适配置，有可能以最佳利用材料条地制造部件，作为其结果，可以减少材料的浪费。优选是，以每分钟30到200个工件、更优选每分钟50到160个工件、更优选70到130个，更优选每分钟80到110个工件的循环频率来进行绝热的加工成形。本发明进一步的主题是通过上述方法之一所生产的车辆座椅的调整设备的部件，其中所述部件具有硬化的齿和/或硬化的支承点。本发明进一步的主题是一种执行根据本发明的方法的设备，其中所述设备具有用于从工件冲压出部件的高速压机。优选是，工具到工件上的冲击速度大于lm/s、优选大于3m/s、优选大于5m/s、更优选大于7m/s、更优选大于9m/s。更优选是，将所述设备配置成每分钟20到200次冲压运动、更优选是每分钟50到160次冲压运动、更优选70到130、更优选每分钟80到110次冲压运动。
通过以下附图来说明本发明。所述说明仅是举例来说的，并且不限制本发明的总体构思。图I示意性地显示了根据本发明的具有处于锁定状态的锁存棘爪的阻挡和倾斜调整设备。图2示意性地显示了根据本发明的具有处于解锁状态的锁存棘爪的阻挡和倾斜调整设备。图3示意性地显示了经由根据本发明的具有锁存棘爪的阻挡和倾斜调整设备来 控制的座位。图4示意地显示了根据本发明的方法的实施例。
具体实施例方式图I示意性地显示了根据本发明的具有锁存棘爪的阻挡和倾斜调整设备。配件I是由可围绕旋转轴线4关于彼此旋转的第一配件部分2和第二配件部分3组成的。第二配件部分3例如设置在座位部分上，并且配件部分2设置在车辆座椅的靠背上，或者反之亦然。通过将锁存棘爪5的配合齿15啮合到第二配件部分3的齿6中来进行锁定。锁存棘爪5被设置在配件部分2上，以便可围绕轴线7旋转并且被阻挡凸轮8夹在齿6中并被固定在该位置中。支靠在锁存棘爪5的周边上的阻挡凸轮8相对于配件部分2围绕旋转轴线9旋转并且经由局部周边齿10与小齿轮11啮合，所述小齿轮11具有沿锁存棘爪5的方向指向的突起13并且因此同时用作锁存棘爪5的锁定构件(辅助凸轮14)。辅助凸轮14的旋转轴线12离阻挡凸轮8的旋转轴线9有一定距离地设置，具体地说沿与旋转轴线7相反的锁存棘爪5的端部的方向设置。因此，从旋转轴线7观察，旋转轴线12位于连接旋转轴线4和9的直线G的另一侧。在示例性实施例中，辅助凸轮14不直接设置在锁存棘爪5的周边上，而是关于锁存棘爪5具有一较小间隙。然而，还可想像到，允许辅助凸轮14支靠在锁存棘爪5上并且与阻挡凸轮8设置有间隙。预加压力于阻挡凸轮8以便沿顺时针方向转动，并且预加压力于辅助凸轮14以便沿逆时针方向转动。经由弹簧(未示出)预加压力于阻挡凸轮8和辅助凸轮14，该弹簧作用在阻挡凸轮8上，并且其作用力还经由齿10传递到辅助凸轮14上。如果发生由事故所引起的锁存棘爪5的齿的变形，则辅助凸轮14和阻挡凸轮8两者都支靠在锁存棘爪5的周边上并且防止其打开。在所述过程中，封闭先前由设计所设置的间隙。在该情况中，如此选择辅助凸轮14与锁存棘爪5的接触点，即倘若配件I向前指向(箭头A)地加载则在很大程度上促进齿6和锁存棘爪5之间的齿啮合。图2示意性地显示了配件I的故意打开，以便通过先前已知的与其预应力方向相反地转动阻挡凸轮8来设置倾角位置。在辅助凸轮14上设置手柄(未示出)，经由该手柄沿顺时针方向转动所述辅助凸轮14。在所述过程中，其突起13远离锁存棘爪5转动，并且将旋转运动传递给阻挡凸轮8，从而阻挡凸轮8同样沿逆时针方向远离锁存棘爪5转动。然而，还可以将手柄设置在阻挡凸轮8上。图3示意性地显示了座位300，其可通过根据本发明的具有锁存棘爪5的阻挡和倾斜调整设备305来操作。靠背部分304经由阻挡和倾斜调整设备305连接到车辆的车身302上。优选是，座位300可沿设置在车身302上的两个轨道来调整。优选是，座位部分303和靠背部分304有可能经由阻挡和倾斜调整设备305被如此地相互连接，即靠背部分304的倾度可相对于座位部分303而变化。图4示意性地显示了根据本发明的方法的一实施例。首先，如此轧制工件400，即在区域401 (由虚线指示的区域)中存在比区域402和403中更小的材料厚度。结果，可以节省材料并且减小部件的重量。其次，通过例如纤维激光器的局部加热来分别在区域404和405 (其处于区域402和403中)中硬化工件。其次，将工件放置在工具的下部分上，该工具的下部分具有处于部件的反形式(negative form)的两个凹进部406 (以细线示出)。所述凹进部406被如此设置，即最大可能程度地利用工件400并且尽可能少碎片地生产工件400。其次，将具有该部件的形状的两个成型冲头(此处未示出)以全速移动到工件的下 部分上。结果，由工件400冲压出了根据本发明的两个部件。随后的硬化不再必要。附图标记列表I配件2,3 配件部分4旋转轴线(在配件部分2、3之间)5锁存元件、锁存棘爪6(配件部件3的)齿7(锁存棘爪5的)旋转轴线8阻挡凸轮9(阻挡凸轮8的)旋转轴线10(阻挡凸轮8的)齿11小齿轮12(小齿轮11的)旋转轴线13突起14 阻挡凸轮、辅助凸轮15锁存棘爪的齿300 座位302 车身303 座位部分304 靠背部分305 阻挡和倾斜调整设备400 工件401，402，403，404，405 工件的区域406 凹进部
权利要求
1.一种生产用于车辆座椅的调整设备的部件的方法，其特征在于，在第一步骤，加工工件，以便使所述工件在第一区域比在第二区域更硬和/或以便使所述工件在第三区域比在第四区域具有更大的几何尺寸，其中在第二步骤，通过以大于lm/s的速度使工具移动到所述工件上的方式来成形所述工件。
2.如权利要求I所要求的方法，其特征在于，以大于3m/s、优选大于5m/s、更优选大于7m/s、更优选大于9m/s的速度使该工具移动到所述工件上。
3.如前述权利要求中任一项所要求的方法，其特征在于，所述工件以板或者展开的条状材料的形式存在。
4.如前述权利要求中一项所要求的方法，其特征在于，所述工件包括钢材。
5.如前述权利要求中一项所要求的方法，其特征在于，在第一步骤，首先轧制所述工件并且在轧制之后硬化所述工件的第一区域。
6.如前述权利要求中一项所要求的方法，其特征在于，在第二步骤，利用高速压机来冲压所述工件。
7.—种通过前述权利要求中一项所要求的方法生产的用于车辆座椅的调整设备的部件，其特征在于，所述部件在第一区域中具有硬化齿和/或硬化支承点。
8.一种用于执行如权利要求I到6中一项所要求的方法的设备，其特征在于，所述设备具有高速压机，该高速压机用于从所述工件冲压出所述部件。
9.如权利要求8所要求的设备，其特征在于，所述工具在所述工件上的冲击速度大于lm/s、优选大于3m/s、优选大于5m/s、更优选大于7m/s、更优选大于9m/s。
10.如权利要求8或9所要求的设备，其特征在于，所述设备被配置成每分钟进行30到200次冲压运动。
全文摘要
本发明涉及一种用于生产车辆座椅的调整设备的部件的方法，其中在第一步骤中，如此加工工件，使得工件在第一区域比第二区域更硬和/或使得工件在第三区域比在第四区域具有更大的几何尺寸，其中在第二步骤中，以大于1米/秒的速度使工具移动到工件上来使工件变形。
文档编号B21D28/16GK102753385SQ201180009196
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月8日 优先权日2010年2月12日
发明者B·格罗斯, H-G·韦纳 申请人:约翰逊控股公司