用于制造单件式锁扣的方法 |
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| 申请号 | CN201380058208.2 | 申请日 | 2013-09-05 | 公开(公告)号 | CN104769199A | 公开(公告)日 | 2015-07-08 |
| 申请人 | 开开特股份公司; | 发明人 | T·瓦尔德曼; F·尼埃杜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于制造单件式 锁 扣的方法以及一种按照这种方法制造的锁扣。锁扣(1)包括 基板 (1)和锁弓(3)。金属的原始坯件(11)通 过冷 成型尤其是冷镦而成形为锁扣。原始坯件(11)基本上为 块 状或圆柱状且如此成形，使得对锁扣(1)进行冷作硬化。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于制造单件式锁扣(1)的方法，所述锁扣尤其用于机动车锁，其中，锁扣(1)包括基板(2)和锁弓(3)，在该方法中，所述锁扣由金属的原始坯件(11)通过冷成型尤其是冷镦而成形，其特征在于，原始坯件(11)大致为块状或圆柱状且如此成形，使得对锁扣(1)进行冷作硬化。 |
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| 说明书全文 | 用于制造单件式锁扣的方法技术领域背景技术[0002] 所述的锁扣尤其用在闭锁系统如机动车锁和机动车锁紧装置中。下面借助机动车锁的应用领域阐述本发明，然而这不应理解为本发明局限于此。 [0003] 锁扣通常由基板和锁弓(也称为挡块或锁眼)组成。基板典型地具有例如形式为孔的开口，以便由此例如实现锁扣在机动车车身上的固定。锁弓如此成形，使得在中间存在有隙部，从而锁弓在安装好的状态中与锁或锁紧装置共同作用。因此，锁扣可以在机动车门或盖的闭锁状态中与锁的转动锁叉等保持接合，以便可靠地闭锁车辆的盖或门。 [0004] 机动车的锁通常具有包括转动锁叉和至少一个锁定爪的锁定装置，借助于锁定爪可以阻止转动锁叉沿打开方向转动。 [0005] 由于在闭锁过程中、但也在打开锁的过程中锁扣与转动锁叉之间的接合，通常锁扣承受大的负荷，尤其在出现特别大的变形的碰撞情况下。 [0006] 对制造单件式锁扣来说已知的是，原始材料、即坯件通过冷挤压或冷镦而体积成型。文献DE 10 2007 041 479 A1公开了一种用于机动车闭锁系统的单件式锁扣，该锁扣被构造为具有不同横截面厚度的实心构件，以便实现有利的制造以及改进的机械特性。 [0008] 文献DE 10 2010 011 716 A1公开了一种用于制造锁扣的方法，其中由原材料通过冷挤压形成T形的半成品。锁扣可以由圆形的原材料通过体积成型形成T形的半成品。接着例如通过冷冲压继续处理T形的半成品，以便在基板中设置固定孔以及在锁弓中设置隙部。所述方法的设计理念为，省去锁扣的费事的再加工。 [0009] 由仍未公开的文献DE 10 2010 054 369已知一种用于制造锁扣的方法，其中通过冷挤压形成T形的半成品，接着通过冲压形成固定孔和隙部。此外，为了在成型为T形的半成品时形成S形撞击面(S-Schlag)，在锁弓的与基板平行的腿部上设置有材料隆起部。该S形撞击面主要用于避免在碰撞情况下出现锁板的变形和卡住，从而可以进一步可靠地打开机动车门。 [0010] 原则上，通过预先给定的固体的原始坯件的塑性变化而进行的成型过程具有如下问题：需要高的成型力，该成型力同时导致高的模具负荷。此外，为提供高的成型力需要相应地确定机器如压机的尺寸。 [0011] 只要下文没有特别说明，前述特征可以单个地或以任意的组合与随后说明的本发明的主题任意组合。 发明内容[0012] 本发明的目的在于，进一步改进锁扣的制造。 [0014] 根据所要求保护的方法，锁扣由金属的原始坯件通过冷成型尤其是冷镦而成形。原始坯件在成型过程之前基本上呈块状或圆柱形且如此成形，使得对锁扣进行冷作硬化。 [0015] 优选在成型过程中进行原始坯件的接近最终形状的形状改变。被成形的原始坯件在成型过程之后则基本上相应于锁扣的最终形状。基板上的例如形式为孔的开口以及锁弓中的隙部原则上可以按照需要在成型过程中便已形成或在再加工中例如通过冲压或切割而形成。 [0016] 关键在于，由基本上呈块状或圆柱状的原始坯件来进行使原始坯件变成为单件式锁扣的成型，以便以有针对性的方式形成适合负荷的锁扣，该锁扣还可在制造技术方面有利地被制造。借助于所建议的方法，实现了有针对性地调节锁扣的机械特性，所述机械特性导致了这样制造的锁扣的完全特定的应用特性。冷成型还导致提高了强度，也称作冷作硬化。由此，在原始状态下具有低强度且作为成形后的锁扣由于冷作硬化而能承受较高负荷的材料可以用于原始坯件，而不必使用高价值的材料作为原始坯件。 [0017] 此外，可以通过原始坯件的完全特定的造型有针对性地减小冷成型所需的成型力，从而有利地使高的模具负荷最小化。对于制造所需的机器如压机能以合适的方式更小地确定尺寸，从而实现了整体最佳的制造。 [0018] 坯件的成型优选通过冷镦或冷挤压来进行。原始坯件在这种成型工艺中尽可能地被利用，从而尤其相对于切削处理工艺能实现大的材料节省。因此，原始坯件优选与所成形的锁扣体积相同。此外，冷成型工艺、如冷镦或冷挤压即使在复杂的成形件的情况下也实现了特别短的制造周期，这是因为整个坯件体积同时或者在多个成型阶段中接近最终形状地进行成型。 [0019] 在本发明的一实施方案中，使用金属丝或异形丝/非圆截面的金属丝作为原始坯2 2 件，金属丝或异形丝优选具有450mm至1125mm 的横截面积。为了以所建议的方法加工为原始坯件，能以简单的方式通过剪断或锯割来合适地加工金属丝或异形丝。有针对性地选择金属丝或异形丝的横截面积有助于，通过冷成型如冷镦或冷挤压制造具有最佳强度值和疲劳强度值的锁扣。 [0020] 在一实施方案中，原始坯件具有15mm至25mm的宽度和/或30mm至45mm的长度。在大致呈圆柱形的原始坯件的情况下，直径优选为15mm至35mm。在另一个设计方案中，原始坯件的高度至少为25mm，更优选为25mm至45mm。已经证明，这种尺寸的原始坯件尤其有利地适合于所建议的方法且在锁扣的机械特性以及应用特性方面得到特别好的结果，如试验证明的那样。 [0021] 为了实现锁扣中有利的硬化效果，在一实施方案中，在成型过程中基本上垂直于原始坯件的横截面或剖面进行主要形状改变。横截面或剖面原则上通过宽度和长度来定义，而在基本上呈圆柱形的原始坯件中通过直径来定义。主要形状改变决定性地影响成型时的硬化效果，从而通过这种方式合适地优化了锁扣的冷作硬化。 [0022] 基板的直径视原始坯件的形状而定优选在40mm和80mm之间，优选为50mm。优选在基板上设置有形式为孔的至少两个开口，所述开口能实现锁扣的固定。所述开口优选设置在基板的边缘上，以便实现例如在车辆的车身上的稳定的固定。 [0023] 基板中的开口和/或锁弓中的隙部可以在成型过程中便已通过专门的模具嵌件形成。另选地，可以在单独的工艺步骤中例如通过冲裁或切割来设置所述开口以及隙部。 [0024] 已经在试验中证明，所建议的方法可以特别好地使用调质钢作为原始坯件的材料。有利的钢种类有：38Cr2，46Cr2，34Cr4，34CrS4，37Cr4，37CrS4，41Cr4，41CrS4，25CrMo4，25CrMoS4，34CrMo4，34CrMoS4，42CrMo4，42CrMoS4，50CrMo4，34CrNiMo6，30CrNiMo8， 35NiCr6，36NiCrMo16，39NiCrMo3，30NiCrMo16-6，51CrV4。 [0026] 普遍地已经证明使用被冷镦的或冷挤压的钢是有利的，尤其是以金属丝的形式。有利的钢种类有：Cq 22(材料号：1.1152)，C35EC，C35RC，C45EC，C45RX，37Mo2，38Cr2， 46Cr2，34Cr4，37Cr4，41Cr4，41CrS4，25CrMo4，25CrMoS4，34CrMo4，37CrMo4，42CrMo4， 42CrMoS4，34CrNiMo6，41NiCrMo7-3-2。 [0027] 为了尤其实现具有较高强度的锁扣，使用硼合金钢。可以尤其有利地使用：17B2，23B2，28B2，33B2，38B2，17MnB4，20MnB4，23MnB4，27MnB4，30MnB4，36MnB4，37MnB5，30MoB1， 32CrB4，36CrB4，31CrMoB2-l。 [0028] 锁弓和基板在成型过程中尤其被一体地制造。为了适应负荷地实现由基板突出的锁弓，在一优选的设计方案中规定了，在基板和锁弓之间设置加强的过渡区域。过渡区域的加强提高了锁弓的承载能力，从而锁扣能更好地吸收力。 [0029] 优选在多个步骤或阶段中执行原始坯件的成型过程。根据需要，成型过程可以包括两个或多个步骤或阶段。在冷镦情况下优选执行使成锥形，必要时执行初镦并且最后执行终镦，以便在各个位置处不引起不允许的形状改变、尤其是材料分离并允许材料成型时的流动。 [0030] 为了影响特性如强度、硬度和延伸率并避免在所成形的锁扣中的固有应力，在一种实施方案中，使锁扣在成型之后经受热处理、尤其是调质。在此，锁扣优选经历规定的温度-时间-顺序，所述温度-时间-顺序必要时与额外的化学或机械作用相结合。通过合适的热处理还可以视需要和使用的材料而定增大锁扣的抗拉强度。借助于在所成形的锁扣上执行热处理，尤其实现了大于30kN的抗拉强度。 [0031] 为了进一步改进表面特性如尺寸精度，在所述方法的另一设计方案中在锁扣的成型过程之后执行表面处理、尤其是平面精压、压整或尺寸精压 也可以有针对性地通过表面处理对锁扣的特定的区域进行再处理。因此例如可以在与锁的转动锁叉在锁扣安装好的状态下相接合的区域中设置形式为沟纹或滚花的特殊的表面结构，以便通过这种方式阻止干扰的噪声负荷、例如辗轧声。 [0033] 下面借助实施例进一步阐述本发明。附图示出： [0034] 图1是锁扣的透视图； [0035] 图2是锁扣的侧视图连同俯视图(a)以及另一个侧视图(b)； [0036] 图3是原始坯件的示意图(a、b)。 具体实施方式[0037] 在图1至图2中示出的锁扣1是所建议的方案的典型应用情况。下面根据用于机动车锁的锁扣阐述所建议的方案。然而这不应理解为本发明局限于此。 [0038] 在图1中示出的锁扣具有基板2和锁弓3。锁弓3居中地具有隙部5，以便在安装好的状态中能够与锁的转动锁叉相接合。隙部5可以在原始坯件11的成型过程中便已通过相应的模具形成或者在后续的处理步骤中例如通过冲压或切削来形成。在锁弓3上在隙部5的两侧布置了两个腿部6，所述腿部与基板2连接。基板2在这种情况下具有两个形式为孔的开口4，所述开口被设计为圆锥形且能固定在例如车辆的车身上。基板2与锁弓3之间的区域、即基板-锁弓-过渡部7优选为了结构上的加固而被加强。在锁弓3的上部区域中，更确切地说在至相应腿部6的过渡部中，锁弓-腿部-过渡部9优选具有过渡半径，以便为了减小模具负荷而合适地优化锁扣1的制造。倒圆的锁弓-腿部-过渡部9可以特别有利地在冷成型中形成。基板2的直径尤其视原始坯件11的形状而定不大于50mm或可选地不大于60mm至80mm。 [0039] 像从图2a)中看到的，开口4尤其在边缘侧布置在基板2的相对的侧上。在这种情况下开口相对彼此具有30mm的间距。基板2的厚度13优选是至少3mm、优选5mm、更优选4mm。为了得到与锁弓3的结构上稳定的连接，所述基板-锁弓-过渡部7被加强，从而基板2的厚度在该区域中增大。锁弓3的厚度14优选比基板2的厚度13大，优选是基板厚度的两倍以上，以便通过锁弓3确保适应负荷的力吸收。 [0040] 图2b)表明，基板2的厚度13在基板-锁弓-过渡部7中是如何增大的。锁弓3的高度10优选小于基板的直径8。锁弓的高度10尤其不大于50mm，因此例如为34mm。 [0041] 在此，图1至图2中示出的锁扣1的制造方法具有特殊意义。根据该制造方法，原始坯件11基本上为块状或圆柱形，而且利用冷成型进行冷作硬化。 [0042] 原始坯件11优选是金属丝或异形丝，所述金属丝或异形丝尤其被冷镦或冷挤压。原始坯件优选具有正方形、矩形或圆形的剖面，其中该列举并不意味着对本发明的限制，而是可以具有与制造过程相应的任意形状，例如椭圆的剖面。通过原始坯件11的合适地确定尺寸的造型，有针对性地进行冷成型，所述冷成型与锁扣1中强度的相应提高联系在一起，且不出现不期望的高的模具负荷。 [0043] 在该背景下，图3a)示出基本上为块状的原始坯件。原始坯件11的宽度12优选为15mm至35mm。长度13优选为30mm至45mm。高度14优选为25mm至45mm。原始坯件11的横截面积或剖面面积由原始坯件11的宽度12和长度13得出。由此成形的锁扣1则优选具有直径不超过50mm的基板2。 [0044] 图3b)示出基本上为圆柱状的原始坯件11。原始坯件11的直径15优选为15mm至35mm。原始坯件11的横截面积或剖面面积由直径15确定。高度14优选为30mm至60mm。 所成形的锁扣1则优选具有60mm至80mm的直径，例如为70mm。 [0045] 已表明，通过这种方式制造的锁扣1能经受住所需的拉力。在锁扣1不经历额外的热处理的条件下，锁扣1能承受22kN的拉力。此外，在成型过程之后强度值为约740MPa至835MPa。 [0046] 此外，还可以通过锁扣的热处理、例如通过调质得到特别好的结果。通过这种方式调质的锁扣1能承受至少30kN的拉力。强度值则为约920MPa至990MPa。因此，通过合适的热处理尤其是调质，这样制造出的锁扣1能满足特别高的要求。 [0047] 附图标记列表： [0048] 1 锁扣 [0049] 2 基板 [0050] 3 锁弓 [0051] 4 开口 [0052] 5 隙部 [0053] 6 腿部 [0054] 7 基板-锁弓-过渡部 [0055] 8 2的直径 [0056] 9 锁弓-腿部-过渡部 [0057] 10 3的高度 [0058] 11 原始坯件 [0059] 12 11的宽度 [0060] 13 11的长度 [0061] 14 11的高度 [0062] 15 11的直径 [0063] 16 2的厚度 [0064] 17 3的厚度 |
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