一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111515287A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010425066.0C21D1/673(2006.01)(22)申请日2020.05.19C21D8/02(2006.01)(71)申请人湖南晓光智能成型制造有限公司地址410007湖南省长沙市雨花区振华路口218号湖南晓光汽车模具有限公司科研办公室1号栋4楼(72)发明人朱歆戴宏亮李淑军湛达理李严(74)专利代理机构长沙七源专利代理事务所(普通合伙)43214代理人周晓艳张勇(51)Int.Cl.B21D22/02(2006.01)B21D37/16(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法(57)摘要本发明提供了一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法。包括以下步骤：选定基材，确定超高强度钢板的尺寸进行下料；在常温状态下经冷模具冲压成形；设置加热温度及时间，使炉内高强度钢板产生相变；将预成形零件从加热炉中取出后，快速转移至热模具，对其进行定位；设置速度曲线、淬火温度和时间，对预成形零件进行冲压硬化；自热模具中取出成形零件依次进行风冷、抛丸和喷油表面处理。本发明针对冲压硬化阶段，根据零部件不同部件的性能需求，设置压力、淬火温度和时间参数，使材料满足零部件所需求的性能要求的同时，减少淬火过程中的能量消耗。针对相邻且能一体成型的零部件，可以借助该工艺，实现各部分的强度需求，减少焊接及铆接等连接工序。CN111515287ACN111515287A权利要求书1/1页1.一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：下料；选定基材，确定超高强度钢板的尺寸进行下料；步骤二：冷冲压；常温状态下，完成超高强度钢板料的冷冲压成形过程，获得预成形零件；步骤三：加热保温；零件加热时间为250s，保温时间为50s；加热炉内温度为900℃，零件保温温度＞870℃；步骤四：热冲压；通过机械手快速从加热炉中取出预成形零件移至热模具上，根据热模具的定位点放置；热模具的上模在下降过程直至与预成形零件接触瞬间，加热到设定温度680℃；步骤五：淬火、保压；热模具合模后，压力为20MPa，对热模具快速冷却，保压时长为预成形零件温度迅速降至200℃以下所需时长；步骤六：冷却、抛丸、喷油；首先通过风冷对成形零件进行冷却达到常温，然后依次对成形零件进行抛丸、吸尘和喷油的表面处理。2.根据权利要求1所述的一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法，其特征在于，所述下料的基材选用22MnB5、27MnCrB5或37MnB4。3.根据权利要求2所述的一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法，其特征在于，所述加热过程中，在加热炉内充入氧化性气体或惰性气体。4.根据权利要求3所述的一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法，其特征在于，所述热模具内部设有水道，用于对热模具的冷却。5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法，其特征在于，所述保压时长为5-8秒。2CN111515287A说明书1/4页一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法技术领域[0001]本发明涉及热冲压工艺技术领域，具体涉及一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法。背景技术[0002]超高强度板以其重量轻、强度高的特点成为满足汽车轻量化、降耗、提高安全性的重要途径之一，在汽车车身结构中得到越来越广泛的应用。在实际应用中，存在两类问题，一类问题是汽车同一零件上各个部位的性能需求不同，各处的强度需求也不一致。另一类问题是因为性能需求不一致，复杂零件拆分为多个零件，通过焊接及铆接工艺进行连接与组装，使得零件加工工序变的更为复杂。目前，冲压工艺主要有冷冲压和热冲压，无法解决上面两类问题。[0003]冷冲工艺具有工艺成熟、能耗低、成本低且生产效率高等优点，适用于普通钢板和高强度板。对于超高强度板(抗拉强度＞1100MPa)，冷冲工艺只是改变了超高强度板材料的物理性能，并未改变其晶相组织,故在冷冲过程中无法精确控制超高强度钢板的回弹量。热冲压工艺具有能耗高、设备投入大且生产效率低等缺点，但可适应于生产超高强度钢板和成型结构相对复杂的零部件。在高温状态下，材料塑性性能增强，可减小回弹的影响。此外，热冲压工艺可提升零件精度，成型质量好，且其生产的零件拥有较强的吸附冲击能量的能力，在发生碰撞时，可以有效地抵御撞击，具有良好的抗变形能力。[0004]综上所述，急需一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法以解决现有技术中存在的问题。发明内容[0005]本发明目的在于提供一种超高强度钢板的梯级热冲压成形方法，以分部位控温的伺服压机为操作平台，通过合理设置板料成形